KR101218656B1 - 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 - Google Patents
촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101218656B1 KR101218656B1 KR1020100066222A KR20100066222A KR101218656B1 KR 101218656 B1 KR101218656 B1 KR 101218656B1 KR 1020100066222 A KR1020100066222 A KR 1020100066222A KR 20100066222 A KR20100066222 A KR 20100066222A KR 101218656 B1 KR101218656 B1 KR 101218656B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- imaging
- imaging lens
- center
- image
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/003—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having two lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0085—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing wafer level optics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈에 적용 가능하고, 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단한 촬상 렌즈 등을 실현하기 위해서 제 2 렌즈는 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 그 주변 부분이 상면측으로 오목해져 있다. 또한, 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고, 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 0.30 < d1/d < 0.45를 만족하고 있다.
Description
본 발명은 휴대 단말의 디지털 카메라 등에의 탑재를 목적으로 한 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법에 관한 발명이다. 특히, 본 발명은 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈, 이 촬상 모듈로의 적용에 적합한 촬상 렌즈, 및 이들의 각 제조 방법에 관한 발명이다.
디지털 카메라 또는 디지털 비디오 유닛 등에 탑재되는 촬상 모듈은 최근 촬상 소자로서 고체 촬상 소자를 이용한 것이 여러가지로 개발되어 있다. 여기서, 고체 촬상 소자로서는, CCD(Charge Coupled Device : 전하 결합 소자) 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor : 상보형 금속 산화막 반도체) 등으로 구성된 것을 들 수 있다. 촬상 모듈은 고체 촬상 소자를 이용해서 구성함으로써 소형화 및 저높이화가 가능하다.
특히, 정보 휴대 단말 및 휴대 전화기를 비롯한 휴대 단말은 최근 급속하게 보급되고 있다. 상기 휴대 단말에 탑재되는 촬상 모듈에 있어서는 높은 해상력을 갖고 있고 또한 소형 및 저높이인 촬상 렌즈를 구비하는 것이 요망되고 있다.
높은 해상력을 갖고 있고 또한 소형 및 저높이인 촬상 렌즈의 일례로서 특허문헌 1에는 플러스의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈와 마이너스의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈의 2매의 렌즈를 이용해서 구성된 촬상 렌즈(소위, 망원 타입의 촬상 렌즈)가 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 촬상 렌즈에서는 촬상 렌즈 전체의 초점 거리에 비해서 촬상 렌즈의 전체 길이를 짧게 할 수 있기 때문에 소형화 및 저높이화가 가능하게 된다. 또한, 특허문헌 1에 개시되어 있는 촬상 렌즈에서는 제 1 및 제 2 렌즈가 공동이고, 코마 수차, 비점 수차, 및 상면(像面) 만곡 등의 각종 수차의 보정을 실시하기 때문에 해상력의 향상이 가능하게 된다. 따라서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는 소형이고 양호한 광학 특성을 갖는 촬상 렌즈의 실현이 가능하게 된다.
또한, 높은 해상력을 갖고 있고 또한 소형 및 저높이인 촬상 렌즈의 다른 예로서 특허문헌 2에는 플러스의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈와 플러스 또는 마이너스의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈의 2매의 렌즈를 이용해서 구성된 촬상 렌즈가 개시되어 있다.
높은 해상력을 갖고 있고 또한 소형 및 저높이인 촬상 렌즈의 또 다른 예로서는 플러스의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈와 플러스의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈의 2매의 렌즈를 이용해서 구성된 촬상 렌즈를 들 수 있다(특허문헌 4~7 및 9~11 참조).
그런데, 특허문헌 3에는 높은 해상력을 유지하고 또한 간단하게 제조할 수 있는 카메라용 광각 렌즈가 개시되어 있다.
특허문헌 3에 개시되어 있는 렌즈는 플러스 또는 마이너스의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈와 플러스의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈의 2매의 렌즈를 이용해서 구성되어 있다. 또한, 특허문헌 3에 개시되어 있는 렌즈에서는 상면을 구성하는 필름을 만곡시켜서 구면 수차 및 상면 만곡의 개선을 도모하고 있다.
특허문헌 1~11에 개시되어 있는 각 기술에서는 제 1 및 제 2 렌즈 각각에 있어서의 물체측 및 상면측의 각 면을 오목면 및/또는 볼록면을 포함하는 형상으로 함으로써 소형 및 저높이의 촬상 렌즈를 실현하고 있다.
복수의 렌즈를 이용해서 구성된 촬상 렌즈는 소형화 및 저높이화에 따라 제조가 어려워진다.
즉, 소형화 및 저높이화된 광학계에서는 상기 광학계를 구성하는 각 렌즈에 있어서의 두께의 편차, 및 편심에 관해서 매우 엄밀한 제조 공차가 구해진다. 여기서, 편심이란 광학계를 구성하는 각 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남, 및 한쪽의 렌즈에 대한 다른쪽의 렌즈의 위치 어긋남 등을 비롯한 광학계의 광축의 법선 방향에 있어서의 변위를 수반하는 각종 위치 어긋남을 의미하고 있다.
고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈에 적용하기 위해서 소형화 및 저높이화된 촬상 렌즈에서는 이 촬상 렌즈를 구성하는 각 렌즈에 있어서의 두께의 편차, 및 편심 등의 오차를 약 1.5~2㎛의 범위 내로 억제하는 것이 요구되며 이 엄격한 요구를 만족할 필요가 있으므로 제조가 어려워진다. 제조가 어려워지면 촬상 렌즈에 있어서는 부과된 요구를 만족시키기 위해서 요하는 제조 비용이 증대된다는 문제, 및 큰 제조 편차가 발생되기 쉽기 때문에 원하는 해상력을 유지하는 것이 곤란해진다는 문제가 발생된다.
제조가 어려워진다는 것은 특허문헌 1~2 및 4~11에 개시된 각 촬상 렌즈에 있어서도 예외가 아니다. 따라서, 특허문헌 1~2 및 4~11에 개시된 각 촬상 렌즈에 있어서는 부과된 엄격한 요구를 만족시키기 위해서 요하는 제조 비용이 증대된다는 문제, 및 큰 제조 편차가 발생되기 쉽기 때문에 원하는 해상력을 유지하는 것이 곤란해진다는 문제가 발생된다.
일반적으로, 촬상 렌즈는 소형 및 저높이로 하면 할수록 상기 편심의 양에 따라 MTF(Modulation Transfer Function: 변조 전달 함수)가 크게 변화된다. 따라서, 촬상 렌즈는 소형 및 저높이로 하면 할수록 편심이 0㎛에 보다 가까운 것을 제조하는 것이 요구되므로 제조의 난이도가 매우 높아진다.
특허문헌 3에 개시되어 있는 렌즈는 높은 해상력을 유지하고 또한 간단하게 제조할 수 있지만 상면을 구성하는 필름을 만곡시키는 구성이기 때문에 CCD 또는 CMOS형 이미지 센서를 이용한 촬상 모듈, 즉, 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈로의 적용이 곤란하다는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기 문제를 고려하여 이루어진 발명이고, 그 목적은 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈에 적용 가능하고, 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단한 촬상 렌즈, 이 촬상 렌즈를 구비한 촬상 모듈, 및 이들 촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 각 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 촬상 렌즈는 상기 문제를 해결하기 위해서 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고, 상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고, 상기 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면 하기 수식(1)을 만족하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 단, 촬상 렌즈의 광학 전체 길이(d)는 상기 개구 조리개가 광을 스로틀(throttle)하는 부분 및 상기 제 1 렌즈로의 광의 입사 부분 중 가장 피사체에 가까운 부분으로부터 상면까지의 직선 거리로서 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향에 있어서의 직선 거리이다.
0.30 < d1/d < 0.45 … (1)
상기 구성에 의하면, 제 2 렌즈는 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 그 주변 부분이 상면측으로 오목해져 있는 구성이다. 이 구성에 의하면, 제 2 렌즈의 중앙 부분 부근을 통과하는 광선은 피사체측으로부터 상면측을 향하는 방향(일반적으로는 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향)에 있어서의 보다 피사체측에 의해 결상 가능함과 아울러, 제 2 렌즈의 주변 부분 부근을 통과하는 광선은 동일 방향에 있어서의 보다 상면측에 의해 결상 가능하게 된다. 이 때문에, 본 촬상 렌즈는 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로의 돌출 정도 및 상면측으로의 오목함 정도에 따라 상면 만곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 제 2 렌즈는 제 1 렌즈와 동일하고, 플러스 또는 마이너스의 굴절력을 갖는 렌즈로서 이용되는 가능하게 되고, 이것에 의해, 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 비대칭성은 작게 할 수 있다. 결과, 본 촬상 렌즈에서는 편심, 및 제 1 및 제 2 렌즈 각각에 있어서의 두께의 편차 등의 오차가 발생했을 때에 이 오차가 미치는 악영향을 저감할 수 있으므로 허용되는 상기 오차의 범위를 실질적으로 넓힐 수 있게 된다.
또한, 본 촬상 렌즈는 수식(1)을 만족함으로써 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측 및 상면측으로 향하는 각 면의 형상 변화를 완만하게 할 수 있다. 즉, 이들 각 면은 피사체측으로부터 상면측을 향하는 방향에 있어서의 그 돌출 또는 오목함 정도를 작게 할 수 있다. 또한, 동일 방향에 있어서의 이들 각 면끼리의 간격은 넓게 할 수 있다. 이상에 의해, 수식(1)을 만족한 본 촬상 렌즈는 편심, 및, 제 1 및 제 2 렌즈 각각에 있어서의 두께의 편차 등의 오차가 발생했을 때에 이 오차가 미치는 악영향을 저감할 수 있으므로 허용되는 상기 오차의 범위를 실질적으로 넓힐 수 있게 된다.
이상의 것으로부터, 본 촬상 렌즈는 소형화 및 저높이화했을 때에 편심, 및, 제 1 및 제 2 렌즈 각각에 있어서의 두께의 편차 등에 관해서 엄격한 요구가 부과되는 일이 없으므로 부과된 요구를 만족하는 촬상 렌즈의 제조가 비교적 간단해진다. 이 때문에, 본 촬상 렌즈는 부과되는 요구를 만족시키기 위해 요하는 제조 비용을 저감시키는 것이 가능하게 되고, 또한, 제조 편차가 발생되기 어려우므로 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단하게 된다.
d1/d가 0.30 이하가 될 경우에는 제 1 렌즈의 두께가 얇아지므로 큰 굴절력을 얻기 위해서 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 형상 변화를 크게 하는, 즉, 볼록면의 돌출 정도를 크게 할 필요가 있으므로 바람직하지 못하다. d1/d가 0.45 이상이 될 경우에는 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면이 과도하게 상면에 접근하게 되고, 이것에 의해, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되므로 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈의 효과를 얻기 위해서는 d1/d의 값을 수식(1)을 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 본 촬상 렌즈는 높은 해상력을 유지하고 또한 간단하게 제조하기 위한 구성을 제 1 및 제 2 렌즈의 구성을 연구하여 이들과 상면의 거리를 결정하는 것만으로 실현할 수 있으므로 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈로의 적용이 가능하다.
본 발명의 촬상 렌즈는 상기 문제를 해결하기 위해서 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고, 상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고, 상기 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d2로 하고, 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(2)를 만족하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
상기 구성에 의하면, 본 촬상 렌즈는 수식(2)를 만족함으로써 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측 및 상면측으로 향하는 각 면을 상면에 접근시켜서 배치할 수 있기 때문에 상면 만곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다. 또한, 제 2 렌즈의 주변 부분이 상면측으로 오목해져 있는 구성에 의한 상술한 허용되는 오차의 범위를 넓히는 효과와 더불어 본 촬상 렌즈는 비교적 간단하게 제조할 수 있다.
이상의 것으로부터, 본 촬상 렌즈는 수식(1)을 만족할 경우와 동일하게 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈로의 적용이 가능하고, 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단하게 된다.
d2/d가 0.10 이하가 될 경우에는 제 2 렌즈의 중앙 부분에 대한 제 2 렌즈의 주변 부분의 파워 배분의 차(예컨대, 제 2 렌즈의 중심 부분이 플러스의 파워가 될 경우, 제 2 렌즈의 주변 부분이 마이너스의 파워가 되는 이들 파워의 차분)가 작아지고, 이것에 의해, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. d2/d가 0.23 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측 및 상면측으로 향하는 각 면이 상면으로부터 벗어나 버리고, 이 경우, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈의 효과를 얻기 위해서는 d2/d의 값을 수식(2)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
본 발명의 촬상 렌즈는 상기 문제를 해결하기 위해서 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고, 상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고, 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면과 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 상기 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 공기 환산 길이를 d3으로 하고, 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(3)을 만족하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 공기 환산 길이란 매질의 기하학적인 길이를 상기 매질의 굴절률로 나누어 얻어진 길이를 나타내고 있다.
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
상기 구성에 의하면, 본 촬상 렌즈는 수식(3)을 만족함으로써 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면을 상면에 접근시켜서 배치할 수 있기 때문에 왜곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다. 또한, 제 2 렌즈의 주변 부분이 상면측으로 오목해져 있는 구성에 의한 상술한 허용되는 오차의 범위를 넓히는 효과와 더불어 본 촬상 렌즈는 비교적 간단하게 제조할 수 있다.
이상의 것으로부터, 본 촬상 렌즈는 수식(1) 또는 (2)를 만족하는 경우와 동일하게 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈로의 적용이 가능하고, 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단하게 된다.
d3/d가 0.20 이하가 될 경우, 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면은 상면에 물리적으로 간섭하게 된다. 또한, 상면 보호용 부재(커버 유리 등)를 설치했을 경우에는 이 부재에 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면이 물리적으로 간섭하게 된다. 이것에 의해, d3/d가 0.20 이하가 될 경우에는 사실상 상기 수식(1)을 또한 만족시키는 것이 불가능하게 되고, 이것에 의해, 상술한 허용되는 오차의 범위를 넓히는 효과를 작게 하지 않을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. d3/d가 0.35 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈가 상면으로부터 벗어나 버리고, 상면 만곡 및 왜곡을 비롯한 각종 수차의 보정을 양호하게 행하는 것이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈의 효과를 얻기 위해서는 d3/d의 값을 수식(3)을 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈은 고체 촬상 소자를 이용해서 구성된 센서와 상기 어느 하나의 촬상 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하고 있고, 구비된 촬상 렌즈와 동일한 효과를 발휘한다.
또한, 본 촬상 모듈은 구비된 촬상 렌즈의 효과에 의해 각종 수차가 충분하게 보정되어 있음과 아울러 편심, 및, 제 1 및 제 2 렌즈 각각에 있어서의 두께의 편차 등에 관해서 허용되는 오차의 범위가 실질적으로 넓어져 있으므로 촬상 렌즈와 상면 사이의 이간 거리를 조정하기 위한 조정 기구, 및 경통을 생략해도 해상력의 유지에 주는 악영향은 작다. 이 조정 기구 및 경통을 생략함으로써 본 촬상 모듈은 새로운 소형화 및 저높이화, 및 저비용화가 실현 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈의 제조 방법은 상기 어느 하나의 촬상 렌즈를 제조하기 위한 촬상 렌즈의 제조 방법으로서, 복수개의 상기 제 1 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 1 렌즈를 수지로 제작하는 공정과, 복수개의 상기 제 2 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 2 렌즈를 상기 어레이상의 제 1 렌즈와는 다른 수지로 제작하는 공정과, 각 제 1 렌즈 및 각 제 2 렌즈에 관해서 제 1 렌즈의 광축과 이 제 1 렌즈에 대응하는 제 2 렌즈의 광축이 동일 직선 상에 위치하도록 상기 어레이상의 제 1 렌즈와 상기 어레이상의 제 2 렌즈를 맞붙이는 공정과, 상기 맞붙여진 어레이상의 제 1 렌즈 및 어레이상의 제 2 렌즈를 1개의 촬상 렌즈마다 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈의 제조 방법은 상기 어느 하나의 촬상 모듈을 제조하기 위한 촬상 모듈의 제조 방법으로서, 복수개의 상기 제 1 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 1 렌즈를 수지로 제작하는 공정과, 복수개의 상기 제 2 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 2 렌즈를 상기 어레이상의 제 1 렌즈와는 다른 수지로 제작하는 공정과, 각 제 1 렌즈 및 각 제 2 렌즈에 관해서 제 1 렌즈의 광축과 이 제 1 렌즈에 대응하는 제 2 렌즈의 광축이 동일 직선 상에 위치하도록 상기 어레이상의 제 1 렌즈와 상기 어레이상의 제 2 렌즈를 맞붙이는 공정과, 상기 맞붙여진 어레이상의 제 1 렌즈 및 어레이상의 제 2 렌즈를 1개의 촬상 모듈마다 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 복수개의 제 1 렌즈와 복수개의 제 2 렌즈를 각각의 수지로 각각 일체적으로 성형하고, 이들을 맞붙인 후, 1개의 촬상 렌즈 또는 촬상 모듈마다 개별적으로 절단함으로써 다수개의 촬상 렌즈 또는 촬상 모듈을 일괄해서 제조할 수 있다. 따라서, 본 제조 방법에서는 특히 본 촬상 렌즈 또는 본 촬상 모듈의 대량 생산시에 있어서 제조 비용을 저감할 수 있다.
<발명의 효과>
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 촬상 렌즈는 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고, 상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고, 수식(1)~(3) 중 적어도 1개를 만족하고 있다.
따라서, 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈에 적용 가능하고, 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단하다는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2(a)~(c)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이고, 동 도 2(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 2(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 2(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 3은 도 1에 나타내는 촬상 렌즈에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 다른 촬상 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5(a)~(c)는 도 4에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 5(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 5(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 5(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 그 외의 실시형태를 나타내는 도면이며, 다른 촬상 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8(a)~(c)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈의 응용예의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 8(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 8(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 8(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 9는 상기 응용예에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 각 촬상 렌즈에 대한 비교예로서의 종래기술에 따른 촬상 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 11(a)~(c)는 도 10에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 11(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 11(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 11(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 12는 도 10에 나타내는 촬상 렌즈에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13(a)~(d)는 종래기술에 따른 촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 14(a)~(e)는 본 발명에 따른 촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 15는 열가소성 수지 및 열경화성 수지 각각에 대한 d선 상에 있어서의 촬상 렌즈 전체로서의 굴절률 및 아베수 각각의 관계를 나타내는 표이다.
도 16은 도 15에 나타내는 각 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 상(像) 높이 h0.8에서의 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값, 및 제 1 렌즈의 양면 사이에서의 광축의 법선 방향에 있어서의 최대 위치 어긋남(평행 편심)량의 정의를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2(a)~(c)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이고, 동 도 2(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 2(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 2(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 3은 도 1에 나타내는 촬상 렌즈에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 다른 촬상 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5(a)~(c)는 도 4에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 5(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 5(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 5(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 그 외의 실시형태를 나타내는 도면이며, 다른 촬상 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8(a)~(c)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈의 응용예의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 8(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 8(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 8(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 9는 상기 응용예에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 각 촬상 렌즈에 대한 비교예로서의 종래기술에 따른 촬상 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 11(a)~(c)는 도 10에 나타내는 촬상 렌즈의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 11(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 11(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 11(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
도 12는 도 10에 나타내는 촬상 렌즈에 관한 제 1 렌즈의 양면 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13(a)~(d)는 종래기술에 따른 촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 14(a)~(e)는 본 발명에 따른 촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 15는 열가소성 수지 및 열경화성 수지 각각에 대한 d선 상에 있어서의 촬상 렌즈 전체로서의 굴절률 및 아베수 각각의 관계를 나타내는 표이다.
도 16은 도 15에 나타내는 각 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 상(像) 높이 h0.8에서의 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값, 및 제 1 렌즈의 양면 사이에서의 광축의 법선 방향에 있어서의 최대 위치 어긋남(평행 편심)량의 정의를 설명하기 위한 단면도이다.
〔촬상 렌즈〕
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 렌즈(1)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1에는 촬상 렌즈(1)의 X방향(지면 좌우 방향) 및 Y방향(지면 상하 방향)으로 이루어지는 단면을 나타내고 있다. X방향은 피사체(물체)(3)측으로부터 상면(S7)측을 향하는 방향을 나타내고 있어, 촬상 렌즈(1)의 광축(La)은 이 X방향을 따르고 있는 것이 이상적이다. Y방향은 X방향에 대해서 수직인 방향을 나타내고 있고, 촬상 렌즈(1)의 광축(La)의 법선 방향은 이 Y방향을 따르고 있는 것이 이상적이다. 또한, 피사체(3)측으로부터 상면(S7)측을 향하는 방향이란 구체적으로, 피사체(3)와 상면(S7)을 연결한 선분의 직선 방향을 의미하고 있다.
피사체(3)는 촬상 렌즈(1)에 의해 촬상되는 물체이다. 상면(S7)은 촬상 렌즈(1)의 광축(La)에 수직이고, 상이 형성되는 면이며, 실상(實像)은 상면(S7)에 높여진 도시하지 않은 스크린 상에서 관찰할 수 있다.
도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1)는 개구 조리개(2), 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 및 커버 유리(보호 부재)(CG)를 구비하고 있다.
개구 조리개(2), 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 및 커버 유리(CG)는 피사체(3)측으로부터 상면(S7)측을 향해서 부재명을 열거한 순서로 순차적으로 설치되어 있다. 즉, 개구 조리개(2), 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 및 커버 유리(CG)는 X방향을 따라 순차적으로 설치되어 있다.
개구 조리개(2)는 구체적으로, 제 1 렌즈(L1)에 있어서의 피사체(3)측으로 향하는 면(물체측면)(S1)에 설치되어 있고, 면(S1)의 중심(s1) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분을 제외한 대략 전체 영역을 덮도록 설치되어 있다. 개구 조리개(2)는 촬상 렌즈(1)에 입사한 광이 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)를 적절하게 통과하는 것을 가능하게 하기 위해서 입사한 광의 축상 광선 다발의 직경을 제한하는 것을 목적으로 설치되어 있다.
제 1 렌즈(L1)는 볼록면을 포함하는(돌출되어 있는) 면(S1)과 오목면을 포함하는 면(S2)을 갖고 있다. 면(S1)은, 상술한 바와 같이, 피사체(3)측을 향하고 있지만, 면(S1)의 중심(s1) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분에 형성된 볼록면을 제외한 대략 전체 영역은 개구 조리개(2)에 덮여져 있다. 면(상측면)(S2)은 면(S1)에 대략 대향하고 있고 상면(S7)측을 향하고 있다. 제 1 렌즈(L1)로서는, 예컨대, 볼록면이 피사체(3)측으로 향하는 주지의 메니스커스 렌즈를 사용하는 것이 가능하다. 제 1 렌즈(L1)는 플러스의 굴절력을 갖고 있는 것이 바람직하지만 마이너스의 굴절력을 갖고 있어도 좋다. 제 1 렌즈(L1)의 중심면간 거리(d1)는 면(S1)의 중심(s1)과 면(S2)의 중심(s2)을 연결한 선분의 길이를 의미하고 있다. 또한, 촬상 렌즈(1)의 광축(La)은 면(S1)의 중심(s1)과 면(S2)의 중심(s2)을 연결한 선분을 따르고 있다.
렌즈의 볼록면이란 렌즈의 둥근 형상 표면이 외측으로 구부러져 있는 부분을 나타내고 있다. 렌즈의 오목면이란 렌즈가 중공으로 구부러져 있는 부분, 즉, 렌즈가 내측으로 구부러져 있는 부분을 나타내고 있다.
또한, 엄밀하게 말하면, 개구 조리개(2)는 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)에 형성된 볼록면이 개구 조리개(2)보다 피사체(3)측으로 돌출되도록 형성되어 있지만 돌출되어 있는지의 여부는 특별히 한정되지 않는다. 개구 조리개(2)는 제 1 렌즈(L1)보다 피사체(3)측에 형성되어 있는 배치 관계만 있으면 충분하다.
제 2 렌즈(L2)는 피사체(3)측으로 향하는 면(물체측면)(S3)과 상면(S7)측으로 향하는 면(상측면)(S4)을 갖고 있다. 제 2 렌즈(L2)는 면(S3) 중 면(S3)의 중심(s3) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분이 볼록면으로 되어 있음[피사체(3)측으로 돌출되어 있음]과 아울러 상기 중앙 부분보다 면(S3)의 외주측이 되는 주변 부분이 오목면으로 되어 있다[상면(S7)측으로 오목해져 있다). 도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1)에서는 면(S4)이 면(S3)을 따르도록 면(S4) 중 면(S4)의 중심(s4) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분이 오목면으로 되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분보다 면(S4)의 외주측이 되는 주변 부분이 볼록면으로 되어 있지만 면(S4)의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 제 2 렌즈(L2)는 플러스의 굴절력을 갖고 있는 것이 바람직하지만 마이너스의 굴절력을 갖고 있어도 좋다. 제 2 렌즈(L2)의 중심면간 거리(d2)는 면(S3)의 중심(s3)과 면(S4)의 중심(s4)을 연결한 선분의 길이를 의미하고 있다. 또한, 촬상 렌즈(1)의 광축(La)은 면(S3)의 중심(s3)과 면(S4)의 중심(s4)을 연결한 선분을 따르고 있다.
이상의 구성으로부터, 제 2 렌즈(L2)의 면(S3)은 변곡점을 갖는 구성인 것으로 해석할 수 있다.
제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)는 사출 성형에 의해 제조 가능한 플라스틱 렌즈로 함으로써 곡률 반경 및 외경이 작은 렌즈의 대량 생산이 가능하게 되고, 또한, 비구면화가 용이한 것 때문에 수차 보정의 관점으로부터도 유리하다. 단, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)는 플라스틱 렌즈에 한정되지 않고 유리 렌즈 등이여도 좋다.
커버 유리(CG)는 제 2 렌즈(L2)와 센서(62)(도 6 및 도 7 참조) 사이에 끼워져 설치된다. 커버 유리(CG)는 센서(62)에 피복됨으로써 센서(62)를 물리적 손상 등으로부터 보호하기 위한 것이다. 커버 유리(CG)는 피사체(3)측으로 향하는 면(물체측면)(S5)과 상면(S7)측으로 향하는 면(상측면)(S6)을 갖고 있지만 면(S5 및 S6)의 형상은 모두 특별히 한정되지 않는다.
제 2 렌즈(L2)의 면(S4)과 촬상 렌즈(1)의 광축(La)의 교점(s5)과, 교점(s5)에 가장 가까운 상면(S7) 부분(s6)을 연결한 선분의 길이는 도 1 중 d3으로 나타내고 있다. 즉, 길이(d3)는 교점(s5)으로부터 상면(S7)까지의 최단이 되는 직선 거리를 나타내고 있다. 단, 이 길이(d3)는 공기 환산 길이이다. 공기 환산 길이란 매질의 기하학적인 길이를 상기 매질의 굴절률로 나누어 얻어진 길이를 나타내고 있다. 보다 구체적으로, 공기 환산 길이란 각 매질[여기서는 교점(s5)과 부분(s6) 사이에 존재하는 모든 매질 각각]에 관해서 그 기하학적인 길이를 대응하는 상기 매질의 굴절률로 나누어 얻어진 길이의 각각의 합계를 나타내고 있다.
또한, X방향에 있어서의 촬상 렌즈(1)의 전체 길이(촬상 렌즈의 광학 전체 길이)는 도 1 중 d로 나타내고 있다. 단, 이 촬상 렌즈(1)의 전체 길이(d)는 촬상 렌즈(1)의 광학계로서의 전체 길이를 의미하고 있고, 구체적으로,
(A) 개구 조리개(2)가 광을 스로틀하는 부분
(B) 촬상 렌즈(1)의 외부로부터 제 1 렌즈(L1)로 광이 입사되는 부분
이라는 (A) 부분 및 (B) 부분 중 가장 피사체(3)에 가까운 부분[여기서는 면(S1)의 중심(s1)에 해당]으로부터 상면(S7)까지의 직선 거리로서 촬상 렌즈(1)의 광축(La)을 따른 X방향에 있어서의 직선 거리를 나타내고 있다. 광학계의 광학 전체 길이란 일반적으로, 구성된 상기 광학계의 광학 특성에 대해서 어떤 영향을 주는 상기 광학계의 전체 구성 요소의 광축 방향에 있어서의 치수의 총계를 의미한다. 도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1)에서는, 상술한 바와 같이, 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)의 중심(s1)이 개구 조리개(2)보다 피사체(3)측으로 돌출된 구성인 것 때문에 상기 「가장 피사체(3)에 가까운 부분」은 면(S1)의 중심(s1)이 된다. 한편, 여기서는 도면에는 나타내지 않지만, 개구 조리개(2)가 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)의 중심(s1)보다 피사체(3)측에 있을 경우, 촬상 렌즈(1)의 전체 길이(d)는 개구 조리개(2)로부터 상면(S7)까지의 직선 거리를 의미하는 것이 된다. 단, 이 경우, 상기 「가장 피사체(3)에 가까운 부분」은 개구 조리개(2)의 구조상의 두께에 관계없이 개구 조리개(2)가 실제로 광을 스로틀하는 부분으로부터 결정된다.
피사체(3)측으로부터 상면(S7)측을 향해서 순차적으로 개구 조리개(2), 및 피사체(3)측으로 볼록면이 향하는 메니스커스 렌즈인 제 1 렌즈(L1)가 설치된 구성은 제 1 렌즈(L1)의 상면(S7)측에 설치된 제 2 렌즈(L2)와의 조합에 의해 소형화 및 저높이화된 광학계에 있어서 코마 수차, 비점 수차, 상면 만곡, 및 왜곡을 비롯한 각종 수차의 보정과 상면(S7)으로의 주광선 입사 각도의 저각화가 가능하다. 각종 수차의 보정이 가능한 이유는 제 1 렌즈(L1)와 제 2 렌즈(L2)가 공동이며 각종 수차의 보정을 실시할 수 있기 때문이다. 상면(S7)으로의 주광선 입사 각도의 저각화가 가능한 이유는 제 1 렌즈(L1)에 의해 집광된 광속을 제 2 렌즈(L2)에 의해 구부림으로써 상기 저각화가 가능하게 되기 때문이다. 이것에 의해, 촬상 렌즈(1)에서는 해상력의 향상이 가능하게 된다.
제 2 렌즈(L2)는 면(S3) 중 면(S3)의 중심(s3) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분이 볼록면으로 되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분보다 면(S3)의 외주측이 되는 주변 부분이 오목면으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 제 2 렌즈(L2)의 중심(s3 및 s4) 부근을 통과하는 광선은 X방향에 있어서의 보다 피사체(3)측에서 결상 가능하게 됨과 아울러 제 2 렌즈(L2)의 중심(s3 및 s4)보다 제 2 렌즈(L2)의 외주측이 된다, 주변 부분 부근을 통과하는 광선은 X방향에 있어서의 보다 상면(S7)측에서 결상 가능하게 된다. 이 때문에, 촬상 렌즈(1)는 면(S3)의 피사체(3)측으로의 돌출 정도, 및 면(S3)의 상면(S7)측으로의 오목함 정도에 따라 상면 만곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 제 2 렌즈(L2) 전체적으로는 제 1 렌즈와 동일하고, 플러스(또는 마이너스)의 굴절력을 갖는 렌즈로서 이용되는 것이 가능하게 되고, 이것에 의해, 제 1 렌즈(L1)와 제 2 렌즈(L2)의 비대칭성은 작게 할 수 있다. 결과, 촬상 렌즈(1)에서는 면(S1 및 S2) 사이, 또한, 면(S3 및 S4) 사이에서 각각 생기는 광축(La)의 Y방향에 있어서의 위치 어긋남(편심), 및, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 각 두께의 편차 등의 오차가 발생했을 때에 이 오차가 미치는 악영향을 저감할 수 있으므로 허용되는 상기 오차의 범위를 실질적으로 넓힐 수 있게 된다.
그리고, 촬상 렌즈(1)에서는 또한, X방향에 있어서의 촬상 렌즈(1)의 전체 길이(d), 제 1 렌즈(L1)의 중심면간 거리(d1), 제 2 렌즈(L2)의 중심면간 거리(d2), 및 교점(s5)으로부터 교점(s5)에 가장 가까운 상면(S7) 부분(s6)까지를 연결한 선분의 길이(공기 환산 길이)(d3)에 관해서 이하의 수식(1)~(3) 중 적어도 하나를 만족하고 있다.
0.30 < d1/d < 0.45 … (1)
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
수식(1)을 만족한 경우에는 면(S1 및 S2)의 형상 변화를 완만하게 할 수 있다. 즉, 면(S1 및 S2)은 X방향에 있어서의 그 돌출 또는 오목함 정도를 작게 할 수 있다. 또한, X방향에 있어서의 면(S1)과 면(S2)의 간격은 넓게 할 수 있다. 이상에 의해, 수식(1)을 만족한 촬상 렌즈(1)는 면(S1 및 S2) 사이, 또한, 면(S3 및 S4) 사이에서 각각 생기는 광축(La)의 Y방향에 있어서의 위치 어긋남(편심), 및, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 각 두께의 편차 등의 오차가 발생했을 때에 이 오차가 미치게 하는 악영향을 저감할 수 있으므로 허용되는 상기 오차의 범위를 실질적으로 넓힐 수 있게 된다.
수식(2)를 만족한 경우에는 제 2 렌즈(L2)의 면(S3 및 S4)을 상면(S7)에 접근시켜서 배치할 수 있기 때문에 상면 만곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다.
수식(3)을 만족한 경우에는 제 2 렌즈(L2)의 면(S4)을 상면(S7)에 접근시켜서 배치할 수 있으므로 왜곡을 비롯한 각종 수차를 보정할 수 있다.
이상의 것으로부터, 촬상 렌즈(1)는 소형화 및 저높이화했을 때에 엄격한 요구가 부과되는 일이 없어지므로 부과된 요구를 만족하는 촬상 렌즈의 제조가 비교적 간단해진다. 이 때문에, 촬상 렌즈(1)는 부과되는 요구를 만족시키기 위해 요하는 제조 비용을 저감시키는 것이 가능하게 되고, 또한, 제조 편차가 발생되기 어려워지므로 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단하게 된다.
d1/d가 0.30 이하가 될 경우에는 제 1 렌즈(L1)의 두께가 얇아지므로 플러스의 큰 굴절력을 얻기 위해서 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)의 형상 변화를 크게 하는, 즉, 볼록면의 돌출 정도를 크게 할 필요가 있으므로 바람직하지 못하다. d1/d가 0.45 이상이 될 경우에는 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)이 과도하게 상면(S7)에 접근하게 되고, 이것에 의해, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈로서의 효과를 얻기 위해서 촬상 렌즈(1)는 d1/d의 값을 수식(1)을 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
d2/d가 0.10 이하가 될 경우에는 제 2 렌즈(L2)의 중앙 부분[중심(s3 및 s4)의 각 근방의 양쪽]에 대한 그 주변 부분의 파워 배분의 차[제 2 렌즈(L2)의 중심 부분에 있어서의 플러스의 파워와 제 2 렌즈(L2)의 주변 부분에 있어서의 마이너스의 파워의 차분]가 작아지고, 이것에 의해, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. d2/d가 0.23 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈(L2)의 면(S3 및 S4)이 모두 상면(S7)으로부터 벗어나 버리고, 이 경우, 상면 만곡을 비롯한 각종 수차의 보정이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈로서의 효과를 얻기 위해서 촬상 렌즈(1)는 d2/d의 값을 수식(2)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
d3/d가 0.20 이하가 될 경우에 제 2 렌즈(L2)의 면(S4)은 상면(S7)에 물리적으로 간섭하게 된다. 또한, 커버 유리(CG)를 설치했을 경우에는 커버 유리(CG)에 제 2 렌즈(L2)의 면(S4)이 물리적으로 간섭하게 된다. 이것에 의해, d3/d가 0.20 이하가 될 경우에는 사실상 상기 수식(1)을 또한 만족시키는 것이 불가능하게 되고, 이것에 의해, 상술한 허용되는 오차의 범위를 넓히는 효과를 작게 하지 않을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. d3/d가 0.35 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈(L2)가 상면(S7)으로부터 벗어나 버려서 상면 만곡 및 왜곡을 비롯한 각종 수차의 보정을 양호하게 행하는 것이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈로서의 효과를 얻기 위해서 촬상 렌즈(1)는 d3/d의 값을 수식(3)을 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 촬상 렌즈(1)는 촬상 렌즈(1) 전체로서의 초점 거리를 f로 하고 제 1 렌즈(L1)의 초점 거리를 f1로 하면 하기 수식(4)를 또한 만족하고 있는 것이 바람직하다.
1.30 < f1/f < 3.00 … (4)
이것에 의해, 촬상 렌즈(1)로서는 소형이며 또한 구면 수차가 양호하게 보정된 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
f1/f가 1.30 이하가 될 경우에는 화각이 좁아지고, 촬상 모듈(60 및 70)(도 6 및 도 7 참조)에 적용해야 할 촬상 렌즈(1)로서 요구되는 화각을 만족시킬 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. f1/f가 3.00 이상이 될 경우에는 상면 만곡 및 왜곡의 증가에 따라 촬상 렌즈(1)의 해상력이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈로서의 효과를 얻기 위해서 촬상 렌즈(1)는 f1/f의 값을 수식(4)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 촬상 렌즈(1)는 제 2 렌즈(L2)의 초점 거리를 f2로 하면 하기 수식(5)를 또한 만족하고 있는 것이 바람직하다.
1.00 < f2/f < 2.60 … (5)
이것에 의해, 촬상 렌즈(1)로서는 소형이며 또한 상면 만곡이 양호하게 보정된 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
f2/f가 1.00 이하가 될 경우에는 제 2 렌즈(L2)가 플러스의 굴절력을 가질 경우에 플러스의 굴절력이 저하됨으로써 상술한 허용되는 오차의 범위가 좁아져 버리기 때문에 바람직하지 못하다. f2/f가 2.60 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈(L2)가 플러스의 굴절력을 가질 경우에 제 2 렌즈의 플러스의 굴절력이 지나치게 커진다. 그리고, 제 2 렌즈(L2)의 상면(S7)측으로의 오목함 정도(형상 변화)는 크게 할 필요가 생기고, 상기 오목함 정도를 크게 함으로써 상술한 허용되는 오차의 범위가 좁아져 버리기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈로서의 효과를 얻기 위해서 촬상 렌즈(1)는 f2/f의 값을 수식(5)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
〔표 1〕에는 촬상 렌즈(1)에 의한 렌즈계의 설계식의 일례를 나타내고 있다.
〔표 1〕에 따른 촬상 렌즈(1)에 있어서 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)는 열가소성의 수지를 이용해서 사출 성형에 의해 제작했다.
〔표 1〕에 나타내는 촬상 렌즈(1)에 의한 렌즈계는 F넘버를 2.8로 하고, 유효 상 원지름(렌즈에 의해 해상된 상의 유효한 결상 원 치수)을 1.76㎜로 하였다.
또한, F넘버는 광학계의 밝기를 나타내는 양의 일종이다. 촬상 렌즈(1)의 F넘버는 촬상 렌즈(1)의 등가 초점 거리를 촬상 렌즈(1)의 입사동(入射瞳) 지름으로 나눈 값으로 표시된다. 촬상 렌즈(1)에서는 이 F넘버를 3 이하까지 저감하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 촬상 렌즈(1)에서는 수광 광량을 증대시킬 수 있고, 또한, 색수차가 양호하게 보정되기 때문에 높은 해상력을 얻을 수 있다.
Nd는 d선(파장 587.6㎚)에 대한 촬상 렌즈를 구성하는 각 재료의 굴절률이고, νd는 d선에 대한 각 재료의 아베수이다.
면의 중심 두께(중심 두께)란 대응하는 면 중심으로부터 상면측을 향해서 다음 면의 중심까지의 광축을 따른 거리이다. 유효 반경이란 렌즈에 있어서의 광속의 범위를 규제할 수 있는 원 영역의 반경이다. 비구면 계수란 비구면을 구성하는 비구면식인 수식(6)에 있어서의 계수 Ai(i는 4 이상의 짝수)를 의미하고 있다. 표의 각 값「(정수a) E (정수b)」의 표기는 「(정수a)×10의 (정수b)승」을 나타내고 있고, 예컨대, 「2.91E-01」은 「2.91×10-1」을 나타내고 있는 것으로 한다.
수식(6)에 있어서 Z는 광축 방향의 좌표이고, x는 광축에 대한 법선 방향의 좌표이며, R은 곡률 반경이고, K는 원추 계수(K는 비구면 계수로서 취급되는 경우도 있음)이다.
〔표 1〕에 나타내는 결과를 얻기 위한 촬상 렌즈(1)의 조건은 f=1.547㎜, f1=2.654㎜, f2=2.618㎜, d=2.188㎜, d1=0.889㎜, d2=0.351㎜, d3=0.566㎜이었다.
상기 f, f1, f2, d, 및 d1~d3의 각 값으로부터 대략 f1/f=1.716, f2/f=1.692, d1/d=0.406, d2/d=0.160, d3/d=0.259 라는 각 결과가 얻어졌다. 화각(촬상 렌즈에 의해 촬상 가능한 각도)은 60.5도이었다. f1/f2는 1.0이 되고, R2/R1은 1.8이 되고, d2/d12는 1.7이 되고, f/f1은 0.6이 되고, R1/f는 0.58이 되고, d12/f1은 0.08이 된다. d12는 d1과 d2 사이의 거리를 의미하고 있다.
도 2(a)~(c)는 촬상 렌즈(1)의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이고, 동 도 2(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 2(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 2(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 각 그래프는 세로축에 상면(S7)의 Y방향의 변위를 나타내고 있고, 가로축은 각 수차의 크기를 나타내고 있다.
잔존 수차량이 작으므로(Y방향의 변위에 대한 각 수차의 크기의 어긋남이 작으므로) 촬상 렌즈(1)는 소형 또한 저높이이고, 또한, 양호한 광학 특성을 갖고 있는 것을 알았다.
도 2(a)에 나타내는 구면 수차, 도 2(b)에 나타내는 비점 수차, 및 도 2(c)에 나타내는 왜곡은 405㎚, 436㎚, 486㎚, 546㎚, 588㎚, 및 656㎚의 합계 6종류의 입사광의 파장 각각에 대한 수차의 결과이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타내는 각 그래프에서는 지면 좌측의 곡선으로부터 순서대로 405㎚, 436㎚, 486㎚, 546㎚, 588㎚, 및 656㎚의 각 파장에 있어서의 수차를 나타내고 있다. 도 2(b)에서는 가로축의 변동폭이 비교적 큰 곡선이 탄젠셜(tangential) 상면에 대한 수차를, 가로축의 변동폭이 비교적 작은 곡선이 사지탈(sagittal) 상면에 대한 수차를 각각 나타내고 있다.
또한, 사지탈 상면이란 광학계의 광축 외의 물점으로부터 광학계에 입사되는 광선 중 회전 대칭의 광학계에서 주광선과 광축을 포함하는 면에 수직인 평면(사지탈 평면)에 포함되는 광선(사지탈 광선)에 의해 형성되는 상점의 궤적을 의미하고 있다. 탄젠셜 상면이란 사지탈 광선의 광속에 직교하고, 또한 주광선을 포함하는 광속[메리디오날(Meridional) 광선 다발]에 의해 생기는 상면을 의미하고 있다. 사지탈 상면 및 탄젠셜 상면은 모두 일반적인 광학 용어이기 때문에 더 이상의 상세한 설명에 대해서는 생략한다.
도 3은 촬상 렌즈(1)에 관한 제 1 렌즈(L1)의 양면(S1 및 S2) 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에 나타내는 그래프는 세로축에 MTF를 나타내고 있고, 가로축에 제 1 렌즈(L1)의 양면(S1 및 S2) 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남을 나타내고 있다. 실선으로 나타내는 「h0.8 Sag.」은 상 높이 h0.8에서의 사지탈 상면에 대한 특성을 나타내고 있다. 점선으로 나타내는 「h0.8 Tan.」은 상 높이 h0.8에서의 탄젠셜 상면에 대한 특성을 나타내고 있다. 또한, 상 높이란 화상의 중심을 기준으로 한 상의 높이를 의미한다. 그리고, 최대 상 높이에 대한 상 높이의 높이는 비율로 표현되고, 화상의 중심을 기준으로 해서 상기 최대 상 높이의 80%의 높이에 해당하는 상 높이의 높이에 대응하는 부분을 나타내는 경우, 상기한 바와 같이, 상 높이 h0.8로 표현된다(그 외에 상 높이 8할, h0.8로 표현되는 경우도 있다).
보다 구체적으로, 세로축은 상 높이 h0.8에서의 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값을 나타내고 있다(도 17 중 y 참조). 가로축은 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 광축(La)의 Y방향(도 1 참조)에 있어서의 최대 위치 어긋남(소위, 평행 편심)량을 나타내고 있다(도 17 중 x 참조). 가로축에 있어서의 「0」에서는 광축(La)이 일직선으로 X방향을 따르고 있고, 본 실시형태에서는 가로축 「0」을 편심이 0㎛인 것으로 하고 있다.
도 3에 나타내는 그래프에 의하면, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양이 -4~4㎛ 정도가 되어도 탄젠셜 상면에 대한 MTF 변화량은 10% 미만이 된다. 일반적인 촬상 렌즈에서는 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양이 -2~2㎛ 정도가 되면 탄젠셜 상면에 대한 MTF 변화량은 10% 정도까지 커진다.
즉, 목표로 하는 성능에 따라 만족해야 할 제조 공차(여기서는 MTF)의 설정 기준은 다르지만, 예컨대, 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값을 0.2 이상으로 하고 싶을 경우, 도 3에 나타내는 그래프에 의하면, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양은 10㎛ 이상 또는 -10㎛ 이하이여도 문제 없다(도 3 중 일점 쇄선 참조). 이것으로부터, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심에 대해서 허용되는 오차의 범위는 넓어져 있는 것을 알았다. 일반적으로, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양은 제 1 렌즈(L1)와 제 2 렌즈(L2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양, 및 제 2 렌즈(L2)의 각 면(S3 및 S4) 사이에서의 상기 평행 편심의 양과 비교해서 허용 범위가 작아진다. 따라서, 촬상 렌즈(1)의 제조는 종래기술에 따른 촬상 렌즈의 제조와 비교해서 대폭적으로 간단해진다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면이고, 촬상 렌즈(41)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4에 나타내는 촬상 렌즈(41)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1)의 구성에 대해서 제 1 렌즈(L1)에 있어서의 상면(S7)측으로 향하는 면(S2)의 형상이 다르다. 면(S2)은 중심(s2) 및 그 근방을 포함하는 중앙 부분보다 면(S2)의 외주측이 되는 주변 부분(외주 부분)이 피사체(3)측으로 오목해져 있는 구성이다.
촬상 렌즈(41)는 촬상 렌즈(1)보다 광각 기능이 보다 우수한 촬상 렌즈를 얻을 수 있다. 그 이유는 제 1 렌즈(L1)의 면(S2)의 중심(s2) 및 그 근방에 형성된 상면(S7)측으로 돌출되어 있는 형상에 의해 광각으로 입사된 광선이 상면(S7) 중심의 방향으로 구부러짐으로써 센서(62)(도 6 참조)촬상 영역 내로의 결상을 가능하게 하기 때문이다.
그 외에 촬상 렌즈(41)는 촬상 렌즈(1)와 동일하다.
〔표 2〕에는 촬상 렌즈(41)에 의한 렌즈계의 설계식의 일례를 나타내고 있다.
〔표 2〕에 나타내는 촬상 렌즈(41)에 의한 렌즈계는 〔표 1〕의 경우와 동일하게 F넘버를 2.8로 하고, 유효 상 원지름을 1.76㎜로 하였다. 촬상 렌즈(41)에서는 촬상 렌즈(1)와 동일하게 F넘버를 3 이하까지 저감하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 촬상 렌즈(41)에서는 수광 광량을 증대시킬 수 있고, 또한, 색수차가 양호하게 보정되기 때문에 높은 해상력을 얻을 수 있다.
〔표 2〕에 있어서의 용어 및 변수는 상술한 〔표 1〕에 있어서의 각 정의와 마찬가지로 정의된다.
〔표 2〕에 나타내는 결과를 얻기 위한 촬상 렌즈(41)의 조건은 f=1.286㎜, f1=3.211㎜, f2=1.755㎜, d=2.005㎜, d1=0.682㎜, d2=0.377㎜, d3=0.609㎜이었다.
상기 f, f1, f2, d, 및 d1~d3의 각 값으로부터 대략 f1/f=2.497, f2/f=1.365, d1/d=0.340, d2/d=0.188, d3/d=0.304 라는 각 결과가 얻어졌다. 화각은 75.3도로 넓혀져 있었다. f1/f2는 1.8이 되고, R2/R1은 2.5가 되고, d2/d12는 2.3이 되고, f/f1은 0.4가 되고, R1/f는 0.91이 되고, d12/f1은 0.05가 된다.
도 5(a)~(c)는 촬상 렌즈(41)의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이고, 동 도 5(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 5(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 5(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
잔존 수차량이 작으므로(Y방향의 변위에 대한 각 수차의 크기의 어긋남이 작으므로) 촬상 렌즈(41)는 소형 또한 저높이이고, 또한, 양호한 광학 특성을 갖고 있는 것을 알았다.
도 5(a)에 나타내는 구면 수차, 도 5(b)에 나타내는 비점 수차, 및 도 5(c)에 나타내는 왜곡은 405㎚, 436㎚, 486㎚, 546㎚, 588㎚, 및 656㎚의 합계 6종류의 입사광의 파장 각각에 대한 수차의 결과이다. 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타내는 각 그래프에서는 지면 좌측의 곡선으로부터 순서대로 405㎚, 436㎚, 486㎚, 546㎚, 588㎚, 및 656㎚의 각 파장에 있어서의 수차를 나타내고 있다. 도 5(b)에서는 가로축의 변동폭이 비교적 큰 곡선이 탄젠셜 상면에 대한 수차를, 가로축의 변동폭이 비교적 작은 곡선이 사지탈 상면에 대한 수차를 각각 나타내고 있다.
〔표 3〕에는 촬상 렌즈(1')에 의한 렌즈계의 설계식의 일례를 나타내고 있다.
〔표 3〕에 따른 촬상 렌즈(1')는 〔표 1〕에 따른 촬상 렌즈(1)의 응용예이며, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)를 열경화성 수지를 이용해서 웨이퍼 레벨 렌즈(Wafer level lens)의 프로세스에 의해 제작한 점이 촬상 렌즈(1)와 다른 것이다. 웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스를 포함한 본 발명에 따른 촬상 렌즈의 제조 방법에 관한 상세한 설명은 후술한다. 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지를 이용해서 제작되어 있어도 좋다. 또한, 열경화성 수지 대신에 자외선(UV: Ultra Violet) 경화성 수지를 사용해도 좋다. 열경화성 수지는 소정량 이상의 열을 부여함으로써 액체로부터 고체로 상태 변화되는 특성을 갖는 수지이다. 자외선 경화성 수지는 소정 강도 이상의 자외선을 조사함으로써 액체로부터 고체로 상태 변화되는 특성을 갖는 수지이다.
〔표 3〕에 나타내는 촬상 렌즈(1')에 의한 렌즈계는 〔표 1〕의 경우와 동일하게 F넘버를 2.8로 하고, 유효 상 원지름을 1.76㎜로 하였다.
〔표 3〕에 나타내는 촬상 렌즈(1')에 의한 렌즈계는 νd가 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 모두 50 이하로 작게 되어 있다.
〔표 3〕에 있어서의 용어 및 변수는 상술한 〔표 1〕에 있어서의 각 정의와 마찬가지로 정의된다.
〔표 3〕에 나타내는 결과를 얻기 위한 촬상 렌즈(1')의 조건은 f=1.533㎜, f1=2.301㎜, f2=3.522㎜, d=2.160㎜, d1=0.829㎜, d2=0.321㎜, d3=0.556㎜이었다.
상기 f, f1, f2, d, 및 d1~d3의 각 값으로부터 대략 f1/f=1.501, f2/f=2.297, d1/d=0.384, d2/d=0.149, d3/d=0.257이라는 각 결과가 얻어졌다. 화각은 60.7도이었다. f1/f2는 0.7이 되고, R2/R1은 3.0이 되며, d2/d12는 1.1이 되고, f/f1은 0.7이 되고, R1/f는 0.58이 되며, d12/f1은 0.12가 된다.
도 8(a)~(c)는 촬상 렌즈(1')의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 8(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 8(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 8(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
잔존 수차량이 작으므로(Y방향의 변위에 대한 각 수차의 크기의 어긋남이 작으므로) 촬상 렌즈(1')는 소형 또한 저높이이고, 또한, 양호한 광학 특성을 갖고 있는 것을 알았다.
도 9는 촬상 렌즈(1')에 관한 제 1 렌즈(L1)의 양면(S1 및 S2) 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9에 나타내는 그래프의 각 정의는 도 3에 나타내는 그래프와 같다.
예컨대, 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값을 0.2 이상으로 하고 싶을 경우, 도 9에 나타내는 그래프에 의하면, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양은 10㎛ 이상 또는 -10㎛ 이하이여도 문제 없다(도 9 중 일점 쇄선 참조). 이것으로부터, 도 3에 나타내는 그래프와 마찬가지로, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심에 대해서 허용되는 오차의 범위는 넓혀져 있는 것을 알았다. 따라서, 촬상 렌즈(1')의 제조는 종래기술에 따른 촬상 렌즈의 제조와 비교해서 대폭적으로 간단해진다.
〔표 4〕에는 상술한 〔표 1〕~ 〔표 3〕에 따른 각 촬상 렌즈에 대한 비교예로서 종래기술에 따른 촬상 렌즈(100)에 의한 렌즈계의 설계식의 일례를 나타내고 있다.
촬상 렌즈(100)는 상술한 망원 타입의 촬상 렌즈이다(특허문헌 1 참조). 촬상 렌즈(100)는 피사체(3)측으로부터 상면(S7)측을 향해서 개구 조리개(2), 피사체(3)측으로 볼록면을 향한 플러스의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제 1 렌즈(L1), 및, 양쪽 오목 형상이며 마이너스의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈(L2)가 순차적으로 배치된 2매 구성의 렌즈계이다(도 10 참조).
〔표 4〕에 나타내는 촬상 렌즈(100)에 의한 렌즈계는 〔표 1〕의 경우와 동일하게 F넘버를 2.8로 하고, 유효 상 원지름을 1.76㎜로 하였다.
〔표 4〕에 있어서의 용어 및 변수는 상술한 〔표 1〕에 있어서의 각 정의와 마찬가지로 정의된다.
〔표 4〕에 나타내는 결과를 얻기 위한 촬상 렌즈(100)의 조건은 f=1.547㎜, f1=1.371㎜, f2=-9.702㎜, d=1.798㎜, d1=0.327㎜, d2=0.516㎜, d3=0.514㎜이었다.
상기 f, f1, f2, d, 및 d1~d3의 각 값으로부터 대략 f1/f=0.886, f2/f=-6.271, d1/d=0.182, d2/d=0.287, d3/d=0.286 이라는 각 결과가 얻어졌다. 화각은 61.0도이었다.
도 11(a)~(c)는 촬상 렌즈(100)의 각종 수차의 특성을 나타내는 그래프이며, 동 도 11(a)에는 구면 수차의 특성을, 동 도 11(b)에는 비점 수차의 특성을, 동 도 11(c)에는 왜곡의 특성을 각각 나타내고 있다.
잔존 수차량이 작으므로(Y방향의 변위에 대한 각 수차의 크기의 어긋남이 작으므로) 촬상 렌즈(100)는 소형 또한 저높이이고, 또한, 양호한 광학 특성을 갖고 있는 것을 알았다.
도 12는 촬상 렌즈(100)에 관한 제 1 렌즈(L1)의 양면(S1 및 S2) 사이에서 생기는 광축의 위치 어긋남에 대한 MTF의 변화의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 12에 나타내는 그래프의 각 정의는 도 3에 나타내는 그래프와 같다.
예컨대, 공간주파수 100lp/㎜에 대한 MTF의 값을 0.2 이상으로 하고 싶을 경우, 도 12에 나타내는 그래프에 의하면, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심의 양은 약 -2~4㎛의 범위 내이어야만 한다. 평행 편심의 양이 약 -2㎛를 하회하면(절대값이 커지기 때문에 평행 편심의 정도로서는 커지면) 탄젠셜 상면에 대한 MTF는 0.2 미만이 되어버린다(도 12 중 일점 쇄선 참조). 마찬가지로, 평행 편심의 양이 약 4㎛를 상회하면 사지탈 상면에 대한 MTF는 0.2 미만이 되어버린다. 이것으로부터, 제 1 렌즈(L1)의 각 면(S1 및 S2) 사이에서의 상기 평행 편심에 대해서 허용되는 오차의 범위는 상술한 촬상 렌즈(1, 41, 및 1')와 비교해서 현저하게 좁아져 있는 것을 알았다.
이상의 것으로부터, 본 발명에 따른 각 촬상 렌즈(1,41,1')는 종래기술에 따른 촬상 렌즈와 비교해서 편심에 관해서 허용되는 오차의 범위가 넓어져 있기 때문에 제조가 대폭적으로 간단해진다.
〔촬상 모듈〕
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 모듈(60)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6에 나타내는 촬상 모듈(60)은 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 커버 유리(CG), 하우징 프레임(61), 및 센서(62)를 구비하고 있다. 촬상 모듈(60)에서는 개구 조리개(2)(도 1 참조)가 하우징 프레임(61)과 일체적으로 형성되어 있다. 구체적으로, 개구 조리개(2)는 하우징 프레임(61)에 있어서의 제 1 렌즈(L1) 상면[도 1에 나타내는 면(S1)에 해당]을 덮고 있는 부분으로서 상기 상면에 형성된 볼록면을 노출시키도록 덮여져 있는 부분에 해당된다. 즉, 촬상 모듈(60)은 촬상 렌즈(1)(도 1 참조), 하우징 프레임(61), 및 센서(62)를 구비한 구성이라고 해석할 수 있다.
하우징 프레임(61)은 내부에 촬상 렌즈(1)를 수용하는 하우징이며 차광성을 갖는 부재에 의해 형성되어 있다.
센서(62)는 CCD형 이미지 센서, 또는, CMOS형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자로 구성되어 있는 촬상 소자이다. 고체 촬상 소자를 이용해서 센서(62)를 구성함으로써 촬상 모듈(60)은 소형화 및 저높이화가 가능하다. 특히, 정보 휴대 단말 및 휴대 전화기를 비롯한 휴대 단말(도면에는 나타내지 않음)에 탑재되는 촬상 모듈(60)에 있어서는 고체 촬상 소자를 이용해서 센서(62)를 구성함으로써 높은 해상력을 갖고, 또한, 소형 및 저높이인 촬상 모듈의 실현이 가능하다.
고체 촬상 소자를 이용해서 센서(62)를 구성할 경우, 상기 고체 촬상 소자는 화소의 피치가 2.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 화소의 피치가 2.5㎛ 이하인 고체 촬상 소자를 이용해서 센서(62)를 구성함으로써 촬상 모듈(60)은 고화소의 촬상 소자의 성능을 충분히 살릴 수 있다.
촬상 모듈(60)은 촬상 렌즈(1)를 구비함으로써 촬상 렌즈(1)와 동일한 효과를 발휘한다.
또한, 촬상 모듈(60)은 구비된 촬상 렌즈(1)의 효과에 의해 각종 수차가 충분히 보정되어 있다. 또한, 촬상 모듈(60)은 촬상 렌즈(1)에 있어서 편심, 및, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 각각의 두께의 편차 등에 관해서 허용되는 오차의 범위가 넓혀져 있다(도 1 참조). 이 때문에, 촬상 모듈(60)에서는 촬상 렌즈(1)와 상면(S7) 사이의 이간 거리를 조정하기 위한 도시하지 않은 조정 기구, 및 도시하지 않은 경통을 생략해도 해상력의 유지에 주는 악영향은 작다(도 1 참조). 이 조정 기구 및 경통을 생략함으로써 촬상 모듈(60)은 더 나은 소형화 및 저높이화, 및 저비용화가 실현 가능하게 된다.
촬상 모듈(60)은 촬상 렌즈(1)를 이용함으로써 그 폭넓은 허용 제조 오차로부터 렌즈와 상면 간격의 조정 기구를 생략한 간이 구조의 촬상 모듈로서 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면이며, 촬상 모듈(70)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7에 나타내는 촬상 모듈(70)은 도 6에 나타내는 촬상 모듈(60)에 대해서 하우징 프레임(61)이 생략되어 있다. 이것에 의해, 촬상 모듈(70)에 있어서 개구 조리개(2)는 도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1)와 동일한 형태로 설치되어 있다.
또한, 도 7에 나타내는 촬상 모듈(70)은 도 6에 나타내는 촬상 모듈(60)에 대해서 제 2 렌즈(L2)의 하단의 면[도 1에 나타내는 면(S4)에 해당]의 외주 부분, 소위, 제 2 렌즈(L2)의 코바(edge)가 커버 유리(CG)를 통해서 센서(62)에 탑재되어 있다.
촬상 모듈(70)은 촬상 렌즈(1)를 수용하기 위한 하우징인 하우징 프레임(61)을 생략하는 것이 가능하게 되고, 하우징 프레임(61)을 생략함으로써 더 나은 소형화 및 저높이화, 또한 저비용화가 실현 가능하게 된다.
촬상 모듈(70)에서는 도시하지 않은 조정 기구 및 경통을 생략한다는 촬상 모듈(60)의 구조에 의거하고 있다. 또한, 촬상 모듈(70)에서는 촬상 렌즈(1)에 있어서 제 2 렌즈(L2)의 하단의 면과 커버 유리(CG)의 이간 거리가 매우 작다. 이것으로부터, 촬상 모듈(70)에서는 작은 렌즈 두께 편중비에 있어서 제 2 렌즈(L2)에 커버 유리(CG)로의 설치 부분을 만들어 넣어 하우징 프레임(61)이 불필요한 간이 구조의 촬상 모듈(70)을 실현하고 있다.
그 외에 촬상 모듈(70)은 촬상 모듈(60)과 동일하다.
촬상 모듈(60 및 70)에 구비되는 촬상 렌즈는 모두 도 1에 나타내는 촬상 렌즈(1) 이외에도 도 4에 나타내는 촬상 렌즈(41)이여도 좋고, 촬상 렌즈(1)의 응용예로서의 촬상 렌즈(1')이여도 좋다.
본 발명은 광화각으로 주변까지 우수한 결상 성능을 갖고 제조성이 좋은 2매 렌즈로 구성되는 결상 렌즈계인 촬상 렌즈, 및 상기 촬상 렌즈를 이용한 촬상 모듈을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 본 발명은 광화각으로 우수한 결상 성능을 가지고, 제조 공차에 우위한 광학계를 실현한다는 과제를 갖고 있다. 그리고, 이 과제를 해결함으로써 이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제 1 렌즈(L1)는 플러스의 굴절력을 가지고, 제 2 렌즈(L2)는 플러스의 굴절력에 추가해서 변곡점을 가지는 면형상으로 하고, 또한, 제 1 렌즈(L1)의 두께에 대응하는 중심면간 거리(d1)는 크게 하고, 제 2 렌즈(L2)로부터 센서(62)까지의 거리에 대응하는 길이(d3)는 작게 한(백 포커스를 짧게 한) 구성을 채용했다고 해석할 수 있다. 이것에 의해, 본 발명은 결상 성능 및 공차 감도가 우수한 광학계의 실현에 의해 저비용 및 간이 구조(포커스 조정이 불필요한 구성 등)를 목적으로 한 많은 렌즈 프로세스 및 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
〔촬상 렌즈 및 촬상 모듈의 제조 방법〕
우선은, 본 발명에 따른 촬상 모듈의 제조 방법의 전제가 되는 종래 일반적인 기술에 따른 촬상 모듈(136)의 제조 방법의 개요를 도 13(a)~(d)를 참조해서 설명한다.
제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)는 주로 열가소성 수지(131)를 이용한 사출 성형에 의해 제작된다. 열가소성 수지(131)를 이용한 사출 성형에서는 가열에 의해 연화된 열가소성 수지(131)를 소정의 사출압(대략 10~3000kgf/c)을 가하면서 금형(132)에 압입해서 열가소성 수지(131)를 금형(132)에 충전해서 성형을 행한다[도 13(a) 참조].
성형후, 열가소성 수지(131)를 금형(132)으로부터 인출하고, 1매의 렌즈마다 절단한다. 여기서는 금형(132)으로부터 인출된 열가소성 수지(131)를 제 1 렌즈(L1)와 제 2 렌즈(L2)로 절단하는 예를 나타내고 있다[도 13(b) 참조].
제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)를 렌즈 배럴(하우징 프레임)(133)에 끼워 넣어(또는, 압입해서) 조립한다[도 13(c) 참조].
도 13(c)에 나타내는 촬상 모듈(136)의 중간 생성물을 경통(134)에 끼워 넣어 조립한다. 또한 그 후, 경통(134)의 상면(도면에는 나타내지 않음)측의 단부에 센서(135)를 탑재한다. 이렇게 해서, 촬상 모듈(136)은 완성된다[도 13(d) 참조].
사출 성형 렌즈인 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)에 이용되는 열가소성 수지(131)의 가중 휨 온도는 섭씨 130도 정도이다. 이 때문에, 열가소성 수지(131)는 표면 실장에서 주로 적용되는 기술인 리플로우를 실시할 때의 열 이력(최대 온도가 섭씨 260도 정도)에 대한 내성이 불충분하기 때문에 리플로우시에 발생되는 열에 견딜 수 없다.
따라서, 촬상 모듈(136)을 기판에 실장할 때에는 센서(135)부분만을 리플로우에 의해 먼저 실장한다. 그 후, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2) 부분을 수지로 접착하는 방법, 또는, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 탑재 부분을 국소적으로 가열한다는 실장 방법이 채용되어 있다.
이어서, 본 발명에 따른 촬상 모듈(148)의 제조 방법을 도 14(a)~(e)를 참조해서 설명한다.
최근에는 제 1 렌즈(L1) 및/또는 제 2 렌즈(L2)의 재료로서 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 이용한 소위 내열 카메라 모듈의 개발이 진행되고 있다. 여기서 설명하는 촬상 모듈(148)은 이 내열 카메라 모듈이며, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 재료로서 열가소성 수지(131)[도 13(a) 참조] 대신에 열경화성 수지(141)를 이용하고 있다.
제 1 렌즈(L1) 및/또는 제 2 렌즈(L2)의 재료로서 열경화성 수지(141)를 이용하는 이유는 다수개의 촬상 모듈(148)을 일괄해서 제조함으로써 촬상 모듈(148)의 제조 비용의 저감을 도모하기 위해서이다. 또한, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 재료로서 열경화성 수지(141)를 이용하는 이유는 촬상 모듈(148)에 대해서 리플로우의 실시를 가능하게 하기 위해서이다.
촬상 모듈(148)을 제조하는 기술은 많이 제안되어 있다. 그 중에서도 대표 적인 기술은 상술한 사출 성형, 및 후술하는 웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스이다. 특히, 최근에는 촬상 모듈의 제조 시간 및 그 외의 종합적 지견에 있어서 보다 유리하게 되어 있는 웨이퍼 레벨 렌즈[리플로어블 렌즈(reflowable lens)]의 프로세스가 주목받고 있다.
웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스를 실시함에 있어서는 열에 기인해서 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)에 소성 변형이 발생되어 버리는 것을 억제할 필요가 있다. 이 필요성 때문에, 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)로서는 열이 가해져도 변형되기 어려운 내열성이 매우 우수한 열경화성 수지 재료 또는 자외선 경화성 수지 재료를 이용한 웨이퍼 레벨 렌즈가 주목받고 있다. 구체적으로는, 섭씨 260~280도의 열이 10초 이상 주어져도 소성 변형되지 않을 정도의 내열성을 갖고 있는 열경화성 수지 재료 또는 자외선 경화성 수지 재료를 이용한 웨이퍼 레벨 렌즈가 주목받고 있다. 웨이퍼 레벨 렌즈에서는 어레이상의 금형(142 및 143)에 의해 어레이상의 렌즈[(어레이상의 제 1 렌즈)(144) 및 (어레이상의 제 2 렌즈)(145)]를 각각 일괄 성형한 후, 이들을 맞붙이고, 또한, 어레이상의 센서(147)를 탑재한 후, 개별적으로 절단해서 촬상 모듈(148)을 제조한다.
여기서부터는 웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스의 상세에 대해서 설명한다.
웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스에서는 우선, 다수개의 오목부가 형성된 어레이상의 금형(142)과 상기 오목부 각각에 대응하는 다수개의 볼록부가 형성된 어레이상의 금형(143)에 의해 열경화성 수지(141)를 끼워 넣고 열경화성 수지(141)를 경화시켜 서로 대응하는 오목부 및 볼록부의 조합마다 렌즈가 성형된 어레이상의 렌즈를 제작한다[도 14(a) 참조].
도 14(a)에 나타내는 공정에서 제작하는 어레이상의 렌즈는 다수개의 제 1 렌즈(L1)가 성형된 어레이상의 렌즈(144), 및 다수개의 제 2 렌즈(L2)가 성형된 어레이상의 렌즈(145)이다. 그리고, 어레이상의 렌즈(144)와 어레이상의 렌즈(145)를 각 제 1 렌즈(L1) 및 각 제 2 렌즈(L2)에 관해서 제 1 렌즈(L1)를 통과하는 광축(La)(제 1 렌즈의 광축)과, 대응하는 제 2 렌즈(L2)를 통과하는 광축(La)(제 2 렌즈의 광축)이 동일 직선 상에 위치하도록 맞붙인다[도 14(b) 참조]. 구체적으로, 어레이상의 렌즈(144 및 145)의 위치 맞춤을 행하는 얼라이닝(aligning) 방법은 광축(La)끼리를 가지런하게 하는 것 이외에도 촬상하면서 조정을 행하는 것 등 여러가지의 방법을 들 수 있고, 또한, 위치 맞춤은 웨이퍼의 피치 마무리 정밀도에도 영향을 미친다.
어레이상의 렌즈(145)의 상면(S7)(도 1 참조)측의 단부에 각 광축(La)과 대응하는 각 센서(146)의 중심(146c)이 동일 직선 상에 위치하도록 다수개의 센서(146)가 탑재된 어레이상의 센서(147)를 탑재한다[도 14(c) 참조].
도 14(c)에 나타내는 공정에 의해 어레이상으로 되어 있는 다수개의 촬상 모듈(148)을 1개의 촬상 모듈(148)마다 절단해서[도 14(d) 참조] 촬상 모듈(148)은 완성된다[도 14(e) 참조].
또한, 도 14(a)~(e)에 나타내는 각 공정에 있어서 개구 조리개(2)[도 1 참조]를 설치하는 타이밍에 대해서는 특별히 한정되지 않으므로 편의상 설명 및 도시를 생략했다. 또한, 도 14(c)에 나타내는 공정을 생략함으로써 센서(146)의 탑재를 생략하면 촬상 모듈과 같은 요령으로 제조 비용이 저감된 촬상 렌즈를 제조하는 것도 가능하다.
이상, 도 14(a)~(e)에 나타내는 웨이퍼 레벨 렌즈의 프로세스에 의해 다수개의 촬상 모듈(148)을 일괄해서 제조함으로써 촬상 모듈(148)의 제조 비용은 저감할 수 있다. 또한, 완성된 촬상 모듈(148)을 도시하지 않은 기판에 실장할 때에 있어서 리플로우에 의해 발생되는 열(최대 온도가 섭씨 260도 정도)에 기인해서 소성 변형되어 버리는 것을 피하기 위해서 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)는 섭씨 260~280도의 열에 대해서 10초 이상의 내성을 갖고 있는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)에 내열성을 갖고 있는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 이용함으로써 촬상 모듈(148)에 대해서는 리플로우를 실시하는 것이 가능하게 된다. 웨이퍼 레벨에서의 제조 공정에 또한, 내열성을 갖고 있는 수지 재료를 적용함으로써 리플로우에 대응 가능한 촬상 모듈을 저렴하게 제조하는 것이 가능하다.
또한, 제 1 렌즈(L1) 및/또는 제 2 렌즈(L2)를 열경화성 수지로 구성하는 구성에 대해서는 촬상 렌즈(1)[즉, 촬상 렌즈(1')] 및 그것을 구비한 촬상 모듈에 적용되어도 좋고, 촬상 렌즈(41) 및 그것을 구비한 촬상 모듈에 적용되어도 좋다. 이와 관련하여, 촬상 모듈(148)은 상술한 〔표 3〕에 따른 촬상 렌즈(1')를 구비한 촬상 모듈의 일구체예인 것으로 해석할 수 있다.
여기서부터는 촬상 모듈(148)을 제조할 경우에 적합한 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 재료에 대해서 고찰한다.
플라스틱 렌즈 재료는 종래, 열가소성 수지가 주로 이용되어 왔으므로 재료의 폭넓은 상품의 다양성이 있다.
한편, 열경화성 수지 재료, 또한 자외선 경화성 수지 재료는 제 1 렌즈(L1) 및 제 2 렌즈(L2)의 용도로서 개발 도상에 있으므로 현재의 상태, 재료의 상품의 다양성 및 광학 정수에 관해서 열가소성 재료에 뒤떨어지고 또한 고가이다. 일반적으로, 광학 정수는 저굴절률 또한 저분산 재료인 것이 바람직하다. 또한, 광학 설계에 있어서는 폭넓은 광학 정수의 선택지가 있는 것이 바람직하다(도 15 및 도 16 참조).
여기서는 촬상 렌즈(1, 41, 및 1')에 있어서 제 1 렌즈(L1)의 면(S1)에 형성된 볼록면이 개구 조리개(2)보다 피사체(3)측으로 돌출되도록 개구 조리개(2)가 형성되어 있는 구성에 의한 이점에 대해서 고찰한다.
구면 수차 및 축상 색수차 이외의 수차는 모두 개구 조리개(2)의 위치의 영향을 받으므로 개구 조리개(2)를 배치하는 위치는 중요한 요소가 된다. 개구 조리개(2)의 위치에 의해서 코마 수차, 비점 수차, 상면 만곡, 왜곡, 및 배율의 색수차의 양이 변한다. 렌즈가 전후 대칭형인 경우에는 그 대칭축 부근에 개구 조리개(2)를 배치하면 코마 수차와 왜곡 수차를 줄일 수 있다(예컨대, 가우스형 렌즈). 화각의 홀수차로 비례하는 수차, 코마 수차(1승), 왜곡(3승), 및 배율의 색수차(1승)는 렌즈 구성을 대칭형으로 하고, 중앙에 개구 조리개(2)를 설치함으로써 개구 조리개(2) 앞에서 발생된 수차가 개구 조리개(2)보다 상면(S7)측에서 캔슬되기 때문에 없앨 수 있다. 단, 이미지 센서를 이용한 경우에는 센서면에 대한 입사 광선을 수직으로 할 필요가 있고, 더욱 저높이화가 필요하기 때문에 개구 조리개(2)의 위치는 피사체(3)측에 배치된다. 무엇보다 피사체(3)측에 가까운 렌즈와 개구 조리개(2)의 상대 위치 관계에 대해서는 가우스 타입(제 1 렌즈가 플러스의 굴절력을 갖고, 제 2 렌즈가 마이너스의 굴절력을 가짐)이면 렌즈 정점쪽이 개구 조리개(2)보다 피사체(3)측에 있는 것이 바람직하다. 한편, 본 촬상 렌즈의 구성(제 1 렌즈가 플러스의 굴절력을 갖고, 제 2 렌즈가 플러스의 굴절력을 가짐)의 경우, 개구 조리개(2)의 위치에 대한 우열을 명확하게 할 수 없다. 또한, 촬상 모듈에 대해서는 개구 조리개(2)의 위치에 의해 구조가 다르지만 그 우열은 명확하게 되지 않는다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈는 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 외주 부분이 상기 피사체측으로 오목해져 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 광각 기능이 보다 우수한 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈는 촬상 렌즈 전체로서의 초점 거리를 f로 하고, 상기 제 1 렌즈의 초점 거리를 f1로 하면, 하기 수식(4)를 또한 만족하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
1.30 < f1/f < 3.00 … (4)
상기 구성에 의하면, 소형이고, 또한, 구면 수차가 양호하게 보정된 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
f1/f가 1.30 이하가 될 경우에는 화각(촬상 렌즈에 의해 촬상 가능한 각도)이 좁아지고, 촬상 모듈에 적용해야 할 본 촬상 렌즈로서 요구되는 화각을 만족할 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. f1/f가 3.00 이상이 될 경우에는 상면 만곡 및 왜곡이 증가되어 촬상 렌즈의 해상력이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈의 효과를 얻기 위해서는 f1/f의 값을 수식(4)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈는 촬상 렌즈 전체로서의 초점 거리를 f로 하고, 상기 제 2 렌즈의 초점 거리를 f2로 하면, 하기 수식(5)를 또한 만족하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
1.00 < f2/f < 2.60 … (5)
상기 구성에 의하면, 소형이고, 또한, 상면 만곡이 양호하게 보정된 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
f2/f가 1.00 이하가 될 경우에는 제 2 렌즈의 굴절력이 저하됨으로써 상술한 허용되는 오차의 범위가 좁아져 버리기 때문에 바람직하지 못하다. f2/f가 2.60 이상이 될 경우에는 제 2 렌즈의 굴절력이 지나치게 커진다. 그리고, 비점 수차 및 상면 만곡을 보정하기 위한 제 2 렌즈의 주변 부분에 있어서의 상면측으로의 오목함 정도(형상 변화)는 크게 할 필요가 생기고, 상기 오목함 정도를 크게 함으로써 상술한 허용되는 오차의 범위가 좁아져 버리기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 촬상 렌즈의 효과를 얻기 위해서는 f2/f의 값을 수식(5)를 만족하는 값으로 할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈는 F넘버는 3 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, F넘버를 3 이하까지 작게 함으로써 본 촬상 렌즈는 수광 광량을 증대시킬 수 있고, 또한, 색수차가 양호하게 보정되기 때문에 높은 해상력을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈은, 상기 고체 촬상 소자는 화소의 피치가 2.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 화소의 피치가 2.5㎛ 이하인 고체 촬상 소자를 이용해서 센서를 구성함으로써 고화소의 촬상 소자의 성능을 충분히 살린 촬상 모듈을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 촬상 모듈은, 상기 촬상 렌즈의 제 2 렌즈는 외주 부분이 상기 센서를 보호하기 위한 보호 부재를 통해서 상기 센서에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 본 촬상 모듈은 촬상 렌즈를 수용하기 위한 하우징(하우징 프레임)를 생략하는 것이 가능하게 되기 때문에 상기 하우징을 생략함으로써 더 나은 소형화 및 저높이화, 또한 저비용화가 실현 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈 및 촬상 모듈은 모두 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 열경화성 수지는 소정량 이상의 열을 부여함으로써 액체로부터 고체로 상태 변화되는 특성을 갖는 수지이다. 자외선 경화성 수지는 소정 강도 이상의 자외선을 조사함으로써 액체로부터 고체로 상태 변화되는 특성을 갖는 수지이다.
상기 구성에 의하면, 다수개의 렌즈를 일체적으로 수지로 성형하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 다수개의 촬상 렌즈 또는 촬상 모듈을 일괄해서 제조하기 위한 제조 프로세스를 적용하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 촬상 렌즈 및 본 촬상 모듈은 모두 특히 대량 생산시에 있어서의 저비용화가 가능하게 되고, 이 결과, 저렴하게 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈 및 촬상 모듈은 모두 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 양쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 본 촬상 렌즈 및 본 촬상 모듈에 대해서는 리플로우를 실시하는 것이 가능하게 된다. 즉, 리플로우에 대응 가능한 촬상 렌즈 및 촬상 모듈에 대해서는 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 양쪽이 내열 재료일 필요가 있다. 여기서, 내열성을 갖는 수지로서는 열경화성 수지를 비롯해서 그 이외에도 자외선 경화성 수지가 적용 가능하다. 또한, 상기 구성에 의하면, 다수개의 렌즈를 일체적으로 수지로 성형하는 것이 가능하게 되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명의 촬상 렌즈의 제조 방법 및 촬상 모듈의 제조 방법은 모두 상기 어레이상의 제 1 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하고, 상기 어레이상의 제 2 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 리플로우를 실시하는 것이 가능한 촬상 렌즈 또는 촬상 모듈을 제조할 수 있다.
본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 각종 변경이 가능하며, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합시켜 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명은 제조 비용을 저감시키며, 또한, 원하는 해상력을 유지하는 것이 간단한 촬상 렌즈, 및 이 촬상 렌즈를 구비한 촬상 모듈에 적용 가능하다. 구체예로서 본 발명은 휴대 단말의 디지털 카메라 등에의 탑재를 목적으로 한 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 모듈에 이용하는 것이 가능하다.
1,41,1' : 촬상 렌즈 2 : 개구 조리개
3 : 피사체 60,70 : 촬상 모듈
62 : 센서 CG : 커버 유리(보호 부재)
L1 : 제 1 렌즈 L2 : 제 2 렌즈
La : 광축
S1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면
S2 : 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면
S3 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면
S4 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면
S7 : 상면
s1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심
s2 : 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심
s3 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심
s4 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심
s5 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면과 촬상 렌즈의 광축의 교점
s6 : 교점으로부터 가장 가까운 상면 부분
d : 촬상 렌즈의 피사체측의 단부로부터 상면까지의 최단 거리(촬상 렌즈의 광학계로서의 전체 길이)
d1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이
d2 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이
d3 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면과 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 길이(공기 환산 길이)
141 : 열경화성 수지(열경화성 수지)
144 : 어레이상의 렌즈(어레이상의 제 1 렌즈)
145 : 어레이상의 렌즈(어레이상의 제 2 렌즈)
148 : 촬상 모듈
3 : 피사체 60,70 : 촬상 모듈
62 : 센서 CG : 커버 유리(보호 부재)
L1 : 제 1 렌즈 L2 : 제 2 렌즈
La : 광축
S1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면
S2 : 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면
S3 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면
S4 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면
S7 : 상면
s1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심
s2 : 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심
s3 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심
s4 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심
s5 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면과 촬상 렌즈의 광축의 교점
s6 : 교점으로부터 가장 가까운 상면 부분
d : 촬상 렌즈의 피사체측의 단부로부터 상면까지의 최단 거리(촬상 렌즈의 광학계로서의 전체 길이)
d1 : 제 1 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 제 1 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이
d2 : 제 2 렌즈에 있어서의 피사체측으로 향하는 면의 중심과 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이
d3 : 제 2 렌즈에 있어서의 상면측으로 향하는 면과 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 길이(공기 환산 길이)
141 : 열경화성 수지(열경화성 수지)
144 : 어레이상의 렌즈(어레이상의 제 1 렌즈)
145 : 어레이상의 렌즈(어레이상의 제 2 렌즈)
148 : 촬상 모듈
Claims (24)
- 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서:
상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고;
상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고;
상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(1),
0.340 ≤ d1/d < 0.45 … (1)
[단, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이(d)는 상기 개구 조리개가 광을 스로틀하는 부분 및 상기 제 1 렌즈로의 광의 입사 부분 중 가장 피사체에 가까운 부분으로부터 상면까지의 직선 거리로서 상기 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향에 있어서의 직선 거리]
을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d2로 하면, 하기 수식(2),
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
를 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면과 상기 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 상기 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 공기 환산 길이를 d3으로 하면, 하기 수식(3),
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 외주 부분이 상기 피사체측으로 오목해져 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈 전체로서의 초점 거리를 f로 하고, 상기 제 1 렌즈의 초점 거리를 f1로 하면, 하기 수식(4),
1.30 < f1/f < 3.00 … (4)
를 또한 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈 전체로서의 초점 거리를 f로 하고, 상기 제 2 렌즈의 초점 거리를 f2로 하면, 하기 수식(5),
1.00 < f2/f < 2.60 … (5)
를 또한 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
F 넘버는 3 이하인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 고체 촬상 소자를 이용해서 구성된 센서와 촬상 렌즈를 구비하는 촬상 모듈로서:
상기 촬상 렌즈는,
개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서;
상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고;
상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고;
상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(1),
0.340 ≤ d1/d < 0.45 … (1)
[단, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이(d)는 상기 개구 조리개가 광을 스로틀하는 부분 및 상기 제 1 렌즈로의 광의 입사 부분 중 가장 피사체에 가까운 부분으로부터 상면까지의 직선 거리로서 상기 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향에 있어서의 직선 거리]
을 만족하고 있는 촬상 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 8 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈는,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d2로 하면, 하기 수식(2),
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
를 만족하고 있는 촬상 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 8 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈는,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면과 상기 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 상기 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 공기 환산 길이를 d3으로 하면, 하기 수식(3),
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
을 만족하고 있는 촬상 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 촬상 소자는 화소의 피치가 2.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈의 제 2 렌즈는 외주 부분이 상기 센서를 보호하기 위한 보호 부재를 통해서 상기 센서에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 양쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈. - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 양쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈. - 개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서,
상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고,
상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고,
상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고, 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(1),
0.340 ≤ d1/d < 0.45 … (1)
[단, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이(d)는 상기 개구 조리개가 광을 스로틀하는 부분 및 상기 제 1 렌즈로의 광의 입사 부분 중 가장 피사체에 가까운 부분으로부터 상면까지의 직선 거리로서 상기 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향에 있어서의 직선 거리]
을 만족하고 있고;
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 상기 촬상 렌즈를 제조하기 위한 촬상 렌즈의 제조 방법으로서:
복수개의 상기 제 1 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 1 렌즈를 수지로 제작하는 공정;
복수개의 상기 제 2 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 2 렌즈를 상기 어레이상의 제 1 렌즈와는 다른 수지로 제작하는 공정;
각 제 1 렌즈 및 각 제 2 렌즈에 관해서 제 1 렌즈의 광축과 이 제 1 렌즈에 대응하는 제 2 렌즈의 광축이 동일 직선 상에 위치하도록 상기 어레이상의 제 1 렌즈와 상기 어레이상의 제 2 렌즈를 맞붙이는 공정; 및
상기 맞붙여진 어레이상의 제 1 렌즈 및 어레이상의 제 2 렌즈를 1개의 촬상 렌즈마다 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d2로 하면, 하기 수식(2),
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
를 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면과 상기 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 상기 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 공기 환산 길이를 d3으로 하면, 하기 수식(3),
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈의 제조 방법. - 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이상의 제 1 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하고;
상기 어레이상의 제 2 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈의 제조 방법. - 고체 촬상 소자를 이용해서 구성된 센서와 촬상 렌즈를 구비하는 촬상 모듈로서,
상기 촬상 렌즈는,
개구 조리개, 제 1 렌즈, 및 제 2 렌즈가 피사체측으로부터 상면측을 향해서 순차적으로 설치된 촬상 렌즈로서,
상기 제 1 렌즈는 볼록면이 상기 피사체측으로 향하고 있고,
상기 제 2 렌즈는 상기 피사체측으로 향하는 면 중 중앙 부분이 상기 피사체측으로 돌출되어 있음과 아울러 상기 중앙 부분의 주변 부분이 상기 상면측으로 오목해져 있고,
상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 1 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d1로 하고, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이를 d로 하면, 하기 수식(1),
0.340 ≤ d1/d < 0.45 … (1)
[단, 상기 촬상 렌즈의 광학 전체 길이(d)는 상기 개구 조리개가 광을 스로틀하는 부분 및 상기 제 1 렌즈로의 광의 입사 부분 중 가장 피사체에 가까운 부분으로부터 상면까지의 직선 거리로서 상기 촬상 렌즈의 광축을 따르는 방향에 있어서의 직선 거리]
을 만족하고 있는 촬상 렌즈이고,
상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 한쪽은 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있는 상기 촬상 모듈을 제조하기 위한 촬상 모듈의 제조 방법으로서:
복수개의 상기 제 1 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 1 렌즈를 수지로 제작하는 공정;
복수개의 상기 제 2 렌즈가 일체적으로 성형되어 이루어지는 어레이상의 제 2 렌즈를 상기 어레이상의 제 1 렌즈와는 다른 수지로 제작하는 공정;
각 제 1 렌즈 및 각 제 2 렌즈에 관해서 제 1 렌즈의 광축과 이 제 1 렌즈에 대응하는 제 2 렌즈의 광축이 동일 직선 상에 위치하도록 상기 어레이상의 제 1 렌즈와 상기 어레이상의 제 2 렌즈를 맞붙이는 공정; 및
상기 맞붙여진 어레이상의 제 1 렌즈 및 어레이상의 제 2 렌즈를 1개의 촬상 모듈마다 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈의 제조 방법. - 제 21 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈는,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 피사체측으로 향하는 면의 중심과 상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면의 중심을 연결한 선분의 길이를 d2로 하면, 하기 수식(2),
0.10 < d2/d < 0.23 … (2)
를 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈의 제조 방법. - 제 21 항에 있어서,
상기 촬상 렌즈는,
상기 제 2 렌즈에 있어서의 상기 상면측으로 향하는 면과 상기 촬상 렌즈의 광축의 교점과, 상기 교점에 가장 가까운 상면 부분을 연결한 선분의 공기 환산 길이를 d3으로 하면, 하기 수식(3),
0.20 < d3/d < 0.35 … (3)
을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈의 제조 방법. - 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이상의 제 1 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하고;
상기 어레이상의 제 2 렌즈를 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 제작하는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009165894A JP4902700B2 (ja) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | 撮像モジュール |
| JPJP-P-2009-165894 | 2009-07-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110006616A KR20110006616A (ko) | 2011-01-20 |
| KR101218656B1 true KR101218656B1 (ko) | 2013-01-07 |
Family
ID=43465124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100066222A KR101218656B1 (ko) | 2009-07-14 | 2010-07-09 | 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8400718B2 (ko) |
| JP (1) | JP4902700B2 (ko) |
| KR (1) | KR101218656B1 (ko) |
| CN (1) | CN101957494B (ko) |
| TW (1) | TWI429978B (ko) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4902700B2 (ja) | 2009-07-14 | 2012-03-21 | シャープ株式会社 | 撮像モジュール |
| JP5059065B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2012-10-24 | シャープ株式会社 | 撮像モジュール、結像レンズ、およびコード読取方法 |
| JP4943518B2 (ja) * | 2010-01-14 | 2012-05-30 | シャープ株式会社 | 撮像レンズ、撮像モジュール、および、携帯情報機器 |
| NL2006373C2 (nl) * | 2011-03-11 | 2012-09-17 | Anteryon Internat B V | Optische eenheid. |
| JP2012220590A (ja) | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Sharp Corp | 撮像レンズおよび撮像モジュール |
| CN102928963A (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 取像镜头 |
| FR3060773A1 (fr) * | 2016-12-20 | 2018-06-22 | Thales | Zoom optique a pupille mobile |
| TWI717942B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-02-01 | 宏碁股份有限公司 | 鏡頭匹配裝置及鏡頭匹配方法 |
| CN114442265B (zh) * | 2020-11-05 | 2024-07-16 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004004620A (ja) * | 2002-03-29 | 2004-01-08 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 撮像レンズ |
| JP2004088713A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Olympus Corp | 撮像レンズユニットおよび撮像装置 |
| JP2004246168A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 単焦点レンズ |
Family Cites Families (99)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5922009A (ja) | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Sorigoole Japan:Kk | 自動焦点調整方法及びその装置 |
| JPS6157918A (ja) | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Ube Ind Ltd | 光学機器の自動焦点調整方法 |
| JPH04191716A (ja) | 1990-11-27 | 1992-07-10 | Konica Corp | 広角撮影レンズ |
| JPH075358A (ja) | 1993-02-18 | 1995-01-10 | Asahi Optical Co Ltd | 読み取り光学系 |
| US5418356A (en) | 1993-02-18 | 1995-05-23 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Reading optical system |
| JP3444453B2 (ja) | 1995-04-04 | 2003-09-08 | 富士写真光機株式会社 | カメラ用広角レンズ |
| US5739965A (en) | 1995-05-31 | 1998-04-14 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Wide angle lens system for camera |
| US6122009A (en) | 1995-05-31 | 2000-09-19 | Sony Corporation | Image pickup apparatus fabrication method thereof image pickup adaptor apparatus signal processing apparatus signal processing method thereof information processing apparatus and information processing method |
| JP3498775B2 (ja) | 1995-05-31 | 2004-02-16 | ソニー株式会社 | 撮像装置 |
| JPH10104491A (ja) | 1996-09-27 | 1998-04-24 | Kyocera Corp | レンズ調整装置 |
| JPH10170809A (ja) | 1996-12-10 | 1998-06-26 | Kyocera Corp | レンズ調整装置 |
| US6507443B2 (en) | 1999-12-02 | 2003-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Lens, lens device, camera module and electrical equipment |
| JP2001221904A (ja) | 1999-12-02 | 2001-08-17 | Toshiba Corp | レンズ、レンズ装置、カメラモジュール、これらを具備する電気機器 |
| JP2002098885A (ja) | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Konica Corp | 撮像レンズ |
| US6577456B2 (en) | 2001-03-29 | 2003-06-10 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Single focus lens |
| JP2002296496A (ja) | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 単焦点レンズ |
| JP2003029115A (ja) | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置及びその焦点調整方法 |
| JP4001471B2 (ja) | 2001-08-13 | 2007-10-31 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| JP3564107B2 (ja) | 2002-03-05 | 2004-09-08 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | コンパクトな撮影レンズ |
| JP2003270526A (ja) | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像光学系 |
| US6842295B2 (en) | 2002-03-29 | 2005-01-11 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Imaging lens formed of aperture diaphragm and only two lens components |
| JP2003329922A (ja) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Seiko Epson Corp | 撮像レンズ |
| CN1220089C (zh) * | 2002-06-27 | 2005-09-21 | 奥林巴斯株式会社 | 摄像透镜单元和摄像装置及其制造方法 |
| JP3695449B2 (ja) | 2003-01-30 | 2005-09-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ |
| JP3916527B2 (ja) | 2002-07-30 | 2007-05-16 | シャープ株式会社 | 携帯型電子機器 |
| JP4269334B2 (ja) | 2002-10-28 | 2009-05-27 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末 |
| JP2004254259A (ja) | 2002-12-26 | 2004-09-09 | Konica Minolta Holdings Inc | 撮像装置及び小型電子機器 |
| JP2004226487A (ja) | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Seiko Epson Corp | 撮像レンズ |
| JP4074203B2 (ja) | 2003-02-14 | 2008-04-09 | フジノン株式会社 | 単焦点レンズ |
| JP3717483B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2005-11-16 | フジノン株式会社 | 撮像レンズ |
| JP4204368B2 (ja) | 2003-03-28 | 2009-01-07 | シャープ株式会社 | 光学装置用モジュール及び光学装置用モジュールの製造方法 |
| JP2005024581A (ja) | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Olympus Corp | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2005024889A (ja) | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Olympus Corp | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
| US7206143B2 (en) | 2003-05-13 | 2007-04-17 | Olympus Corporation | Image-formation optical system, and imaging system incorporating the same |
| JP2005018306A (ja) | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Toyotetsuku:Kk | バーコード読取装置に用いられる読み取り用レンズ及びその読み取り用レンズ系 |
| JP4409242B2 (ja) | 2003-09-30 | 2010-02-03 | フジノン株式会社 | 単焦点レンズ |
| JP2005107369A (ja) | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Fujinon Corp | 望遠レンズ |
| JP4423002B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2010-03-03 | フジノン株式会社 | 単焦点レンズ |
| WO2005047951A1 (ja) | 2003-11-13 | 2005-05-26 | Konica Minolta Opto, Inc. | 撮像レンズ及び撮像装置 |
| JP2005157154A (ja) | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Konica Minolta Opto Inc | 撮像レンズ |
| JP2005286536A (ja) | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Fujinon Corp | 撮像装置 |
| JP4567366B2 (ja) * | 2004-04-23 | 2010-10-20 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| JP2006178026A (ja) | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮影レンズ |
| JP4940704B2 (ja) | 2005-03-17 | 2012-05-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ、撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 |
| US7215492B2 (en) | 2005-03-17 | 2007-05-08 | Konica Minolta Opto, Inc. | Image pickup lens, image pickup apparatus, and mobile terminal provided with image pickup apparatus |
| JP4790471B2 (ja) | 2005-04-15 | 2011-10-12 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズ |
| JP2007003768A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Konica Minolta Opto Inc | 撮影レンズ |
| TWI289352B (en) | 2005-07-06 | 2007-11-01 | Asia Optical Co Inc | Micro lens and its manufacturing method |
| KR100703469B1 (ko) | 2005-07-07 | 2007-04-03 | 삼성전자주식회사 | 촬상용 광학계 |
| JP4579796B2 (ja) | 2005-08-31 | 2010-11-10 | セイコープレシジョン株式会社 | 撮像レンズ及びこれを備えた撮像モジュール |
| JP5028776B2 (ja) | 2005-09-28 | 2012-09-19 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
| JP4856938B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-01-18 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| JP4352044B2 (ja) * | 2005-12-02 | 2009-10-28 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| JP4352043B2 (ja) * | 2005-12-02 | 2009-10-28 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| CN2890966Y (zh) | 2006-02-10 | 2007-04-18 | 一品光学工业股份有限公司 | 方形单体式光学取像玻璃镜头 |
| JP2007212878A (ja) | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 単焦点撮像レンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| JP4949711B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-06-13 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズ |
| CN101421659A (zh) * | 2006-04-14 | 2009-04-29 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 摄像镜头以及摄像装置 |
| JP2007293176A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Konica Minolta Opto Inc | 撮像レンズ、撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 |
| JP4977869B2 (ja) | 2006-08-21 | 2012-07-18 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末 |
| JP2008107616A (ja) | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Kyocera Corp | 撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末 |
| TWI315417B (en) * | 2006-10-30 | 2009-10-01 | Largan Precision Co Ltd | Optical system for taking image |
| JP2008185880A (ja) | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Enplas Corp | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像装置 |
| US7841785B2 (en) | 2007-02-19 | 2010-11-30 | Konica Minolta Opto, Inc. | Imaging lens, imaging device, portable terminal, and method for manufacturing imaging lens |
| US8363339B2 (en) | 2007-02-19 | 2013-01-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | Imaging lens, imaging device, portable terminal, and method for manufacturing imaging lens |
| US8000038B2 (en) | 2007-02-19 | 2011-08-16 | Konica Minolta Opto, Inc. | Image pickup lens, image pickup apparatus and mobile terminal |
| CN100595617C (zh) | 2007-03-16 | 2010-03-24 | 比亚迪股份有限公司 | 一种光学镜头 |
| JP4924141B2 (ja) | 2007-03-28 | 2012-04-25 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末 |
| JP2008275831A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Seiko Precision Inc | 撮像レンズ |
| TWI341397B (en) | 2007-05-07 | 2011-05-01 | Largan Precision Co Ltd | Optical lens system for taking image |
| JP2008281873A (ja) | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Sony Corp | 撮像レンズ |
| JP4226067B2 (ja) | 2007-06-14 | 2009-02-18 | Ａｊｉ株式会社 | 造形方法、レンズの製造方法、及び造形装置 |
| EP2168746B1 (en) | 2007-06-14 | 2018-04-18 | Aji Co., Ltd. | Method and apparatus for moulding aspherical lenses |
| JP4071819B1 (ja) | 2007-07-03 | 2008-04-02 | 株式会社小松ライト製作所 | 撮像レンズ |
| KR20100025551A (ko) | 2007-07-04 | 2010-03-09 | 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 | 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 휴대 단말기 |
| JP5096057B2 (ja) | 2007-07-10 | 2012-12-12 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像機器 |
| KR20090013035A (ko) * | 2007-07-30 | 2009-02-04 | 산요덴키가부시키가이샤 | 촬영 렌즈 유닛, 촬영 장치 및 휴대 단말 |
| JP2009047836A (ja) | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Fujinon Corp | 光学レンズ、光学系ユニット及び光学機器 |
| JP4947423B2 (ja) | 2007-08-29 | 2012-06-06 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ |
| JP2009080413A (ja) | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Fujinon Corp | 撮像光学系、内視鏡の撮像装置 |
| JP2009098492A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Konica Minolta Opto Inc | 撮像レンズ、撮像装置およびデジタル機器 |
| JP5226291B2 (ja) | 2007-12-20 | 2013-07-03 | オリンパス株式会社 | 撮像光学系 |
| JP4174553B1 (ja) * | 2008-01-17 | 2008-11-05 | 株式会社小松ライト製作所 | 撮像レンズ |
| JP5267825B2 (ja) | 2008-03-21 | 2013-08-21 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 撮像レンズ、撮像装置、デジタル機器、及び撮像レンズの製造方法 |
| JP4418844B2 (ja) | 2008-04-10 | 2010-02-24 | 株式会社小松ライト製作所 | 撮像レンズ |
| JP4361120B2 (ja) | 2008-04-10 | 2009-11-11 | 株式会社小松ライト製作所 | 撮像レンズ |
| JP2009258286A (ja) | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Konica Minolta Opto Inc | 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末 |
| JP2009282223A (ja) | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末 |
| TW200949285A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-01 | E Pin Optical Industry Co Ltd | Wide-angle optical image-pickup lens with two lenses |
| CN201273959Y (zh) | 2008-10-13 | 2009-07-15 | 一品光学工业股份有限公司 | 小型短后焦二镜片光学取像镜头 |
| JP5254736B2 (ja) | 2008-10-21 | 2013-08-07 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| JP5475978B2 (ja) | 2008-10-24 | 2014-04-16 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像機器 |
| JP5227780B2 (ja) | 2008-12-24 | 2013-07-03 | カンタツ株式会社 | 撮像レンズ |
| TWI401466B (zh) * | 2009-06-19 | 2013-07-11 | Largan Precision Co | 二片式攝影光學鏡組 |
| JP4902700B2 (ja) | 2009-07-14 | 2012-03-21 | シャープ株式会社 | 撮像モジュール |
| JP5059065B2 (ja) | 2009-08-07 | 2012-10-24 | シャープ株式会社 | 撮像モジュール、結像レンズ、およびコード読取方法 |
| JP2011107631A (ja) | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Panasonic Corp | 撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置、並びに、当該撮像装置を搭載した携帯機器 |
| TWI418841B (zh) * | 2010-03-16 | 2013-12-11 | Largan Precision Co Ltd | 攝像光學系統 |
| KR101218999B1 (ko) | 2010-06-17 | 2013-01-04 | 삼성전기주식회사 | 촬상 광학계 |
-
2009
- 2009-07-14 JP JP2009165894A patent/JP4902700B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-07-09 KR KR1020100066222A patent/KR101218656B1/ko active IP Right Grant
- 2010-07-09 US US12/833,313 patent/US8400718B2/en active Active
- 2010-07-12 TW TW099122866A patent/TWI429978B/zh not_active IP Right Cessation
- 2010-07-13 CN CN2010102302135A patent/CN101957494B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004004620A (ja) * | 2002-03-29 | 2004-01-08 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 撮像レンズ |
| JP2004088713A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Olympus Corp | 撮像レンズユニットおよび撮像装置 |
| JP2004246168A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 単焦点レンズ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4902700B2 (ja) | 2012-03-21 |
| CN101957494A (zh) | 2011-01-26 |
| CN101957494B (zh) | 2013-01-02 |
| US20110013290A1 (en) | 2011-01-20 |
| KR20110006616A (ko) | 2011-01-20 |
| US8400718B2 (en) | 2013-03-19 |
| TW201109763A (en) | 2011-03-16 |
| JP2011022276A (ja) | 2011-02-03 |
| TWI429978B (zh) | 2014-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101218656B1 (ko) | 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 | |
| JP5059065B2 (ja) | 撮像モジュール、結像レンズ、およびコード読取方法 | |
| JP5138734B2 (ja) | 撮像レンズ、および撮像モジュール | |
| KR101230949B1 (ko) | 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 | |
| US7821724B2 (en) | Photographing optical lens assembly | |
| JP5037639B2 (ja) | 撮像モジュール | |
| JP4943518B2 (ja) | 撮像レンズ、撮像モジュール、および、携帯情報機器 | |
| KR20110033041A (ko) | 촬상 렌즈, 촬상 모듈, 촬상 렌즈의 제조 방법, 및 촬상 모듈의 제조 방법 | |
| JP2011248319A (ja) | 撮像レンズおよび撮像モジュール | |
| JP2012042553A (ja) | 撮像レンズ及び撮像装置 | |
| CN102763018B (zh) | 摄像透镜及摄像装置 | |
| KR20110120214A (ko) | 촬상 렌즈 및 촬상 모듈 | |
| JP5562755B2 (ja) | 撮像レンズおよび撮像モジュール | |
| JP4890607B2 (ja) | 撮像レンズ、カメラモジュール、及び携帯情報機器 | |
| JP5397628B2 (ja) | 撮像レンズ及び撮像装置 | |
| KR102173119B1 (ko) | 촬상 렌즈 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181220 Year of fee payment: 7 |